弱电统一理论希格斯机制

发布网友 发布时间：2024-10-24 00:21

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2024-11-06 01:44

19年和1966年，希格斯在南部和戈德斯通的研究基础上，提出了一个基于最简单场论模型的弱电统一理论——希格斯机制。他关注的是一个满足定域 U(1) 规范不变性的复标量场与电磁场之间的相互作用。光子，作为无质量的粒子，原本只有两个垂直于动量方向的横极化状态。然而，希格斯理论揭示了一个惊人的现象：当理论参数选择特殊，导致真空态的 U(1) 规范不变性失效时，光子获得了纵极化分量，而标量场则分解为一个有质量的粒子和一个零质量的戈德斯通玻色子。后者被光子“吸收”为纵分量，这就是著名的希格斯机制的体现。

尽管温伯格的文章解决了弱电统一理论中规范粒子质量的难题，但在1967年至七十年代早期，人们对这个理论的关注度极低。主要原因是人们认为它仅仅是希格斯机制与拉格肖模型的结合，没有讨论理论是否可重整化的问题。此外，温伯格模型仅关注轻子的弱相互作用，当时的实验数据非常有限。将模型扩展到强子领域虽然不难，但结果与实验不符，这使得其应用价值受到质疑。萨拉姆也几乎同时完成了类似的工作，但他同样未能解决重整化和中性流问题。

弱相互作用的第一个理论是费米在1934年建立的中子β衰变理论。费米认为，在β衰变过程中，中子变成质子，同时中微子变成电子。中子和质子被认为形成一个与电流类似的带电的矢量流（记为V流），中微子与电子形成另一个矢量电流。四个费米子在一点的弱作用，可看成是矢量流与矢量流的相互作用，它保持宇称不变。由于弱作用力程太短，所以费米假定这四个粒子是在同一点发生相互作用的。由于这四个粒子都是费米子，所以称这个理论为四费米子理论。1958年，费曼和盖尔曼与马尔萨克和苏达珊两组理论家几乎同时提出了“V－A”理论，修改费米理论。