希格斯玻色子
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希格斯玻色子(或称希格斯粒子、希格斯子、上帝粒子)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到。它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。
英国物理学家希格斯(P.W.Higgs)提出了希格斯机制。在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。
[编辑] 歷史
自然界中物體之間的相互作用,可以劃分為4種力:引力(重力)、電磁力、强相互作用、弱相互作用。在愛因斯坦相對論解決了重力問題後,人們開始嘗試建立統一的模型,以期解釋通過後3種力相互作用的所有粒子。
科學家們建立起被稱為標準模型的粒子物理學理論,它把基本粒子分成3大類:夸克、輕子與玻色子。標準模型的缺陷,就是該模型無法解釋物質質量的來源。
為了修補上述理論的缺陷,英國科學家希格斯提出了希格斯場的存在,並進而預言了希格斯玻色子的存在。假設出的希格斯玻色子是物質的質量之源,是電子和夸克等形成質量的基礎。其他粒子在希格斯玻色子構成的場中,受其作用而產生慣性,最終才有了質量。之後所有的粒子在除引力外的另3種力的框架中相互作用,統一於標準模型之下。標準模型預言了62種基本粒子的存在,這些粒子基本都已被實驗所證實,而希格斯玻色子是最後一種未被發現的基本粒子
[编辑] 驗證
歐洲核子研究中心1991年開始设计興建的歐洲大型強子對撞機位於法國和瑞士邊境地區地下100米深、約27公里長的環形隧道中,耗資總計約100億美元,於2008年9月10日正式開始调试運行。它將憑借能使單束粒子流能量達到7萬億電子伏特而成為世界上能級最高的對撞機。科學家普遍期望在這一對撞機的幫助下,能夠發現希格斯玻色子。
不過希格斯認為,迄今已運行多年的美國費米實驗室的萬億電子伏特加速器可能已經獲得了希格斯玻色子存在的數據。
[编辑] 参阅
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| 基本粒子 |
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| 复合粒子 |
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| 假想的基本粒子 |
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| 假想的复合粒子 |
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| 準粒子 | 聲子 · 激子 · 電漿子 · 電磁極化子 · 極子 · 磁振子 | |||||
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| 基本粒子 | 費米子: 夸克 ‧ 輕子 玻色子 : 膠子 ‧ 光子 ‧ W 及 Z 玻色子 ‧ 引力子 *# ‧ 希格斯玻色子* |
| 基本相互作用 | 强交互作用 ‧ 电磁交互作用 ‧ 弱交互作用 ‧ 重力交互作用# |
| *:尚未發現;#:不在標準模型内 | |


