希格斯场的简介

希格斯场的简介

希格斯机制(Higgs Mechanism)是苏格兰物理学家彼得·希格斯和其他理论物理学家同时发现的一种物理机制。

在规范场理论中，规范粒子的质量是为对称性所不允许的。这是杨-米尔斯理论的严重缺陷。随着对对称性破缺的深入研究，特别是南部-戈德斯通定理的发现，物理学家们发现在规范理论中零质量的南部-戈德斯通粒子能为零质量的向量规范粒子提供纵向分量，从而赋予它们以质量。

粒子物理的标准模型引进了一个两分量的复纯量场，即希格斯场，它共有四个自由度。在弱电对称群被希格斯场的势能所自发破坏后，希格斯场中的三个自由度被SU(2)的规范粒子所吸收而成为它们的纵向分量。这些规范粒子就是W±和Z0玻色子（确切地说，Z0是SU(2)和U(1)规范粒子的一个线性组合，它的正交组合是光子）。希格斯场的剩余自由度被称为希格斯玻色子。

希格斯场独立於希格斯机制，是标准模型中的一个方便假设。它并不是理论所必需的组成部分。在动力学对称破缺模型如工作色模型（technicolor)中，希格斯场为凝聚的费米子对（类似超导理论中的库柏对）所取代。只有在超对称标准模型中希格斯场才是真正基本的角色。