微观粒子发现史之十二:上帝粒子发现了,物理学可以终结了吗

2021-04-14 10:32     互联网

在规范场理论中,有一个基本假设,那就是传递力的玻色子没有质量,乍一看还真是这么回事,传递电磁力的光子就没有质量,传递强相互作用力的胶子也没有质量,可不是还有一种弱相互作用力吗?要是 传递弱相互作用力的玻色子也没有质量,就一切完美了。

可问题偏偏就出现在这里,传递弱相互作用的玻色子是W+/W-和Z0,这三种粒子偏偏具有质量,而且质量还不小,这肯定是规范场理论出了问题。

一般情况下,理论出了问题的方法由两个,一个直接是废了这种理论,提出新理论,还有一种方法就是修补一下理论。

对于物理学家来说,当然是废除理论创建新理论最好了,当年牛顿爱因斯坦都是这么干的,尤其是爱因斯坦,相对论横空出世,干掉了爵爷,开拓了人类的视野不说,还直接和爵爷平起平坐了,不过这条路有点难,首先得是爱因斯坦这种天才,要是功力不足可是玩不转的,这就好像屠龙刀一样,谁都会说一句"武林至尊,宝刀屠龙。"可是要是武功低微的话,那屠龙刀就是催命符了,只有到了张教主手中,那才可以"号令天下,莫敢不从。"

看看庞大繁复的规范场理论,不管是谁都会胆战心惊,要想推翻重来,有点太难了。既然推翻不了,那就试试修补吧。

这活才是物理学家最常干的,当初牛顿力学遭受到了危机的时候,洛伦兹就提出来"洛伦兹变换"来修补,虽然没有成为爱因斯坦一样划时代的大神,也足以光耀千秋了。

面对传递弱相互作用的W+/W-和Z0这种玻色子,希格斯提出了一种希格斯机制。

希格斯认为在宇宙间弥漫着希格斯场,这希格斯场就象水一样,对在其中运动的粒子产生阻力,有了阻力就好办了,有了阻力就得有加速度,加速度都有了,质量自然就产生了,这个比喻是希格斯自己说的,他就是在想到水流的时候想到了希格斯场。

不过既然到处都是希格斯场这种水,按理说应该每个粒子都有质量,那么为什么有的粒子没有质量呢?

还是换个比喻吧。

打个比方,大家都坐在一个餐厅里吃饭,要是走进来一个美眉,是不是都有一种走上去搭讪的冲动呀,别说你不想去呀,那些粒子可没有你这么高的道德规范,它们都会抢上去搭个讪合个影什么的,要是再有点什么深入交流就更好了,这样一来,美眉再要往前走是不是很费力了,这就是阻力呀,有了阻力就有了质量,要是美女呢,自然阻力就大,质量也就大,要是平常一些呢,大家都看都不看一眼,该吃吃该喝喝,这样的话,就没有阻力了,自然没有阻力,也就没有质量了,这样的话,是不是觉得光子就是粒子界的平常颜色,根本就没人稀罕,而W+/W-和Z0粒子就是一笑倾城的绝世美女了。

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