为什么希格斯粒子这么特殊
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/26 21:31:09
为什么希格斯粒子这么特殊
为什么希格斯粒子这么特殊
为什么希格斯粒子这么特殊
计算机模拟的希格斯粒子（“上帝粒子”）衰变
我们知道,粒子物理学家研究的对象是物质世界的基本相互作用形式和物质的基本组元.在19世纪末,物理学家们相信分子原子的存在,俄国物理学家门捷列夫甚至编了元素周期表.20世纪初,物理学家通过实验肯定了原子的存在,并且在后来的实验中通过显微镜看到了原子.后来,物理学家发现,原子是由电子和原子核组成的,而原子核是由质子和中子组成的.
到了20世纪70年代,物理学家又发现,即使质子和中子也是复合粒子,由夸克组成.所以,从70年代到90年代,物理学家肯定了基本粒子家族的成员,它们是电子,中微子和夸克,以及类似电子的μ子(渺子)和τ子(陶子).电子和中微子以及类似它们的粒子叫轻子,夸克叫重子.这些粒子都是费米子,都有自旋1/2(级半个角动量量子).
在费米子之外,还有玻色子.玻色子的自旋是角动量量子的整数倍,例如无所不在的光子,传递强相互作用的胶子,以及传递弱相互作用的中间玻色子.这些传递力的粒子的自旋都是1.物理学家用这些基本粒子建立了所谓粒子物理标准模型.之所以称这个模型为标准的,是因为到现在为止我们还没有发现有什么基本物理现象这个模型解释不了.因此,诺贝尔奖获得者Weinberg建议将这个模型称为标准理论,因为理论听上去似乎比模型更高级些.
现在轮到希格斯粒子了,这是标准模型中唯一与其它粒子不同的粒子,第一,它的自旋为0,也就是没有自旋,所以也是玻色子.第二,它决定了粒子物理中的真空性质,也就是说,它的存在赋予真空一些特性,使得所有其它粒子在这个真空存在时获得质量.由于这个特殊地位,Lederman通俗地称之为上帝粒子.
有一个故事说,Lederman将他的科普书交给出版商时,不是称希格斯粒子为上帝粒子(god particle),而是称它为操蛋粒子(goddamn particle),但编辑觉得这个名字太不雅了,改成了上帝粒子.这个故事是Lederman自己说出来的,因此有人怀疑Lederman在编故事,觉得他不会用操蛋这个词,他只是为了宣传他的书或撇清才编了这个故事.