higgs机制_higgs互联网招聘_higgs粒子(2)

1）最小作用原理

这个原理是说一个物理系统的规律由一个称为拉格朗日量的东东决定，物理变化总是让所谓的作用量最小。

至于拉格朗日量应该是什么呢？这就要由物理学家去猜测了，猜对了，就中奖了。

对于自由的物质粒子我们用某个函数表示，其拉格朗日量有两项，一项代表粒子的运动，一项代表其静止质量。

动能项的数学式必然要反映随时间空间的变化，所以包含，而质量项则包含的平方。

2）规范不变原理

这个原理是说如果把在不同点转动一个不同的角度，得到的物理方程应该是不变的。但我们发现自由粒子的拉格朗日不满足这个要求。

转动后为, 结果。拉格朗日里活生生冒出一个与有关的东西，而这个东西应该是没有物理观测效应的。怎么办？我们的自由粒子方程有问题？物理学崩溃了？

物理学家是不会这么轻易放弃的。他们的思维是这样的：方程应该是不变的，既然自由粒子方程无法不变，那么我们干脆加个名叫A的东西，让A与耦合，让A的变化抵消这个鬼一样的。这个新加的A叫做规范场。而最小耦合是

对于电子来说，这个规范场就是电磁场。也就是说，我们的理论似乎把电磁场凭空推导出来了，理论上说，就算人类从未做过电磁学实验，根本不知道电磁场的存在，我们的理论告诉你必须有个电磁场。当然，历史发展不是这样的，我们先知道有电磁场，然后才有理论。但粒子物理则不同，杨振宁玩了一个更绝的叫杨-米尔斯场。强相互作用、弱相互作用用杨米尔斯场的方法全都推导出来了。

3）希格斯机制

由上面的规范不变原理推出来的规范场A的拉格朗日不能有A的平方这样的项，否则就又无法规范不变了。换言之规范场不能有质量。这又是一个问题，因为我们知道弱相互作用的作用传播粒子是有质量的，怎么保持规范不变，又产生这个质量呢？

希格斯说，这样吧，我们再引入一个新的标量场，而且这个标量场的真空值不为0，结果你发现在局域规范变换下，最小耦合使这个标量场产生出了规范场A的质量。

具体的数学推导可以参考相关文献。

由上可见，物理学的研究在某种程度上是一种建设性加侦探性工作，我们先确定了应该成立的基本原理，然后去寻找能够满足这种原理的数学，而这个数学又给我们带来新的物理。

下一个问题是：希格斯场又是怎么来的呢？

科普“上帝粒子” 热度 32已有 7500 次阅读2012-7-5 18:30 |系统分类:科技|科普, 上帝粒子

首先，“上帝粒子”这个词可能会引起很多人的反感，我第一次看到这个词就是如此。但习惯了这种通俗的叫法之后，比起叫它HIGGS波色子可能要更好懂一点。你也可以换个角度来看，牛顿就认为自己是上帝的使者，给人类带来宇宙的知识。牛顿之后的物理学家很少有人这么自我定位，但是物理学在杨振宁之后的迅猛发展真正使我们人类出走了蒙昧，在一套基本理论基础上，定量地理解了宇宙起源之后的几乎一切。

这个屡试不爽的基本物理理论有一个很普通的名字：“标准模型”（StandardModel），它的组成部分就是SU(2)xU(1)的弱点统一理论与SU（3）的量子色动力学。而这个”标准模型”是基于杨振宁发现的规范场理论，加上所谓对称自发破却的Higgs（希格斯）机制。过去的几十年中，围绕这个标准模型，物理学家进行了难以计数的计算，而这些计算又都与实验得到了几乎完美的吻合。每一次，大家都在发出感叹：标准模型还是对的。这对希望在理论与实验的差异中寻找新的突破的人们来说，是一次次的失望。对于另一群人来说，则可能是在变幻的世界中找到了不变的真理。

根据目前的数据，Higgs粒子很可能是找到了。在我继续科普之前，我们可以说，标准模型又对了。对于人类而言，这是值得庆贺的事情---我们的智力竟然可以窥破自然界如此深奥的秘密。这个秘密告诉我们也许最基本的问题，为什么我们有质量。或者说，我们的质量是从哪来的。