黑格斯粒子(有質(zhì)量)對(duì)稱性自發(fā)破缺被規(guī)范玻色子-hong-haozhang

1、,: Construct a model of EW interactions,in 1971,,,,,,,一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程（拉斯量）具有某種對(duì)稱性，但是這系統(tǒng)所呈現(xiàn)的物理狀態(tài)不具有這種對(duì)稱性。,對(duì)稱性自發(fā)破缺：,Nature May Not be THAT Symmetric:“The Lagrangian of the system may display an symmetry, but the ground stat

2、e does not respect the same symmetry.”,地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)是由牛頓引力控制的，牛頓引力定律具有轉(zhuǎn)動(dòng)不變性（也就是在空間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)牛頓引力定律不發(fā)生變化），所以地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)在支配定律（或者轉(zhuǎn)動(dòng)的方程）具有空間轉(zhuǎn)動(dòng)不變性。但是作為轉(zhuǎn)動(dòng)定律（牛頓引力定律）或者轉(zhuǎn)動(dòng)方程的解---地球的轉(zhuǎn)動(dòng)軌道，它不具有轉(zhuǎn)動(dòng)不變性（在空間轉(zhuǎn)動(dòng)下地球的轉(zhuǎn)動(dòng)軌道看起來(lái)就變了形了），這樣我們就說(shuō)空間轉(zhuǎn)動(dòng)不變性自發(fā)破缺了。,

3、比如：,,,,,Example 1:,1930年代朗道就發(fā)現(xiàn)鐵磁體的相變與對(duì)稱性自發(fā)破缺有關(guān)，描述其內(nèi)部磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方程具有空間轉(zhuǎn)動(dòng)不變性，當(dāng)在居里溫度（對(duì)于鐵來(lái)講是770°C）以上時(shí)，鐵磁體內(nèi)部原子的磁場(chǎng)自旋雜亂無(wú)章（具有空間轉(zhuǎn)動(dòng)不變性），但在居里溫度以下時(shí)，鐵磁體內(nèi)部原子的磁場(chǎng)自旋集體指向某一方向（空間轉(zhuǎn)動(dòng)不變性喪失）,鐵磁體內(nèi)部原子的磁自旋（magnetic spins）的表現(xiàn),,,,,居里溫度以下,居里溫度以上,M:

4、the magnitization,,,V,V,M-plane,M-plane,,,?,,,,,,?,Example 2:,,vacuum state:,break O(2) symmetry,?? =,? - 0,obtain a physics mass,,,,?,,,,?,Example 3:,,?-plane,,,,,,vacuum state has U(1) symm,vacuum state does not have U

5、(1) symm,,,,,?,?,,,,?,,|?|,,|?| = v ? = 0,,,10/27,,,14/27,,由此引出,,（Higgs 機(jī)制）,,,,,,,17/27,Goldstone Boson (無(wú)質(zhì)量),黑格斯粒子 (有質(zhì)量),,,對(duì)稱性自發(fā)破缺,,被規(guī)范玻色子吃掉,Massive Gauge Boson,In the SM:,3 Goldstone bosons are eaten by ga

6、uge bosons,what left is a Higgs boson,,黑格斯負(fù)責(zé)質(zhì)量的起源 --- 上帝粒子,20/27,美國(guó)物理學(xué)家Leon Lederman寫過(guò)一本書，書名叫《上帝粒子—假如宇宙是答案，究竟什么是問(wèn)題》，在此之后，黑格斯粒子被媒體稱之為“上帝粒子”。Lederman教授本來(lái)想稱黑格斯粒子為“該死的粒子”（goddamn particle），但是圖書編輯不讓他這樣用。,粒子都處在黑格斯場(chǎng)內(nèi)，它們受到黑格斯場(chǎng)的粘

7、滯作用從而得到質(zhì)量。比如傳遞弱作用的規(guī)范玻色子與黑格斯場(chǎng)相遇，它吃掉了無(wú)質(zhì)量的黑格斯場(chǎng)分量（無(wú)質(zhì)量的黑格斯場(chǎng)叫作哥德斯通粒子）從而得到質(zhì)量,,,,,,,,,真空中充滿了平靜的“希格斯場(chǎng)”，好像是滿屋子的人們?cè)谳p輕交談,一顆粒子穿過(guò)“希格斯場(chǎng)”好比是來(lái)了一位大明星，開始打破平靜的局面,“大明星”的到來(lái)吸引了粉絲的圍觀和索要簽名，從而阻礙了他的走動(dòng)——使他獲得了“質(zhì)量”,Summary:,V(?) is a function of |?|2

8、, independent of phase ?,V(?) takes minimum at |? |= v with any ? value,excitation in radial direction ? physical excitation,Pick |0> at |? |= v, ?=0,V(?) has rotation symmetry,|0> has no rotation symmetry,exc