自发对称破缺
自發對稱破缺（）或自發對稱性破缺是某些物理系統體現對稱性破缺的模式。當物理系統所遵守的自然定律具有某種對稱性，而物理系統本身並不具有這種對稱性，則稱此現象為自發對稱破缺。這是一種自發過程（），由於這過程，本來具有這種對稱性的物理系統，最終變得不再具有這種對稱性，或不再表現出這種對稱性，因此這種對稱性被隱藏起來。因為自發對稱破缺，有些物理系統的運動方程式或拉格朗日量遵守這種對稱性，但是最低能量的解則不具備這種對稱性。從描述物理現象的拉格朗…
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共 15 篇文章
湯川耦合
在粒子物理學中，湯川耦合（，命名自日本物理學家湯川秀樹）是描述一純量場（或贋純量場） \phi 和一狄拉克場 \psi 在湯川勢下產生的交互作用。其具有以下形式 : ::V \approx g \, \bar\psi \, \phi \, \psi \quad（對於純量場）\qquad 或是 \qquad V \approx g \, \bar\psi \, i \,\gamma^5 \, \phi \, \psi \quad（對於贋純…
希格斯玻色子
希格斯玻色子是因物理學者彼得·希格斯而命名。他是於1964年提出希格斯機制的六位物理學者中的一位。2013年10月8日，因為“次原子粒子質量的生成機制理論，促進了人類對這方面的理解，而且最近由歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器發現的基本粒子證實”，弗朗索瓦·恩格勒、彼得·希格斯榮獲2013年諾貝爾物理學獎。 概述 本篇文章將希格斯玻色子簡稱為「希子」。 標準模型 在粒子物理學裏，標準模型是一種被廣泛接受的…
希格斯玻色子的實驗探索
希格斯玻色子的實驗探索（search for the Higgs boson）指的是從實驗中證實希格斯玻色子存在與否。這是一個極為重要的基礎物理問題。物理學者花費四十多年時間尋找它。至今為止，全世界最昂貴、最複雜的實驗設施之一，大型強子對撞機（LHC），其建成的主要目的之一就是尋找與觀察希格斯玻色子與其它種粒子。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，LHC的緊湊渺子線圈（CMS）探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻…
希格斯机制
]] 在標準模型裏，希格斯機制（）是一種生成質量的機制，能夠使基本粒子獲得質量。為什麼費米子、W玻色子、Z玻色子具有質量，而光子、膠子的質量為零？造成自發對稱性破缺，因此規範玻色子會獲得質量，同時生成一種零質量玻色子，稱為戈德斯通玻色子，而希格斯玻色子則是伴隨著希格斯場的粒子，是希格斯場的振動。通過選擇適當的規範，戈德斯通玻色子會被抵銷，只存留帶質量希格斯玻色子與帶質量規範向量場。 費米子也是因為與希格斯場相互作用而獲得質量，但它們獲得…
龐蒂科夫-牧-中川-坂田矩陣
在粒子物理學中，龐蒂科夫-牧-中川-坂田矩陣（，簡稱PMNS矩陣），又稱牧-中川-坂田矩陣（MNS矩陣）、輕子混合矩陣或中微子混合矩陣，是一個么正矩陣，內含自由轉播中與弱相互作用中的輕子間量子態的相異之處，因此是研究中微子振蕩的重要工具。此矩陣最早由、與坂田昌一於1962年提出，用於解釋布魯諾·龐蒂科夫所預測的中微子振蕩現象。 矩陣 三代輕子的混合矩陣如下： :\begin{bmatrix} {\nu_e} \\ {\nu_\mu} \…
中微子振荡
中微子振荡（）是一个量子力学现象，是指微中子在生成時所伴隨的輕子（包括電子、渺子、陶子）味可在之後轉化成不同的味，而被測量出改變。當微中子在空間中傳播時，測到微中子帶有某個味的機率呈現週期性變化。 理论物理学家布鲁诺·庞蒂科夫最先於1957年提出此猜想。爾後一連串的各种實驗皆觀察到此一現象。微中子振盪也是长期未解决的太陽微中子問題的解答。 中微子振荡无论对理论物理还是实验物理而言都是相当重要的。因为这意味着中微子具有非零的靜質量，这与原…
希格斯玻色子的探索历史
在本篇文章裏，希格斯玻色子簡稱為「希子」。所有實驗結果的「置信水平」都是使用方法計算求得。假若偵測到可能為新粒子的事件數量超過背景數量，則稱此為「超額事件」。任何發現新粒子的超額事件必需多過5個標準差才可算為正式發現。假若超額事件多過5個標準差，則偵測錯誤的機會是百萬分之一。 1989年－2009年 到公元2000年為止，根據大型電子正子對撞機（LEP）所收集到的數據，標準模型希子的質量下限被設定為，置信水平95%。又在附近，偵測到一些…
标准模型
在粒子物理學裏，標準模型（）是描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質基本粒子的理論，屬於量子場論的範疇，並與量子力學及狭义相對論相容。到目前為止，幾乎所有對以上三種力的實驗的結果都合乎這套理論的預測。但是標準模型還不是萬有理論，主要是因為還沒有描述引力。 历史背景 1954年， 杨振宁和罗伯特·米尔斯划时代提出了非阿贝尔规范群理论（或称 杨-米尔斯理论）。1961年，谢尔登·格拉肖将弱力和电磁力统一起来考虑，发现电弱相互作用，…
標準模型的數學表述
與輕子，以及規範玻色子等），其中包括了其名稱、質量、自旋、電荷、手徵性，以及其透過強交互作用、弱相互作用或電磁作用等與彼此交互作用。這張圖同時顯示了希格斯玻色子在電弱對稱性破缺上扮演的關鍵角色，也顯示了多種粒子的性質在（高能）對稱相（圖上方）及（低能）對稱破缺相（圖下方）之間的不同。]] 這篇文章講的是粒子物理的標準模型的數學表述，而標準模型是一個包含這個由酉群的直積構成的群的內禀對稱性的規範量子場論。學界常將這理論給視為對輕子、夸克、…
质量的形成机制
在理論物理學之中，質量起源理論嘗試用最基本的物理定律去描述質量可能的所有起源，目前物理學家主張不同看法。但問題是非常複雜的，因為癥結點在於質量與引力相互作用有著很大的關連，但直到目前為止，一個完整描述重力的模型抑或是將標準模型與重力結合的理論都尚未出現。 目前有兩種質量形成機制：涵蓋重力的（Gravitational）與不涵蓋重力的（Gravity-free）。 背景 希格斯機制是基於一個自發對稱性破缺的純量場勢而建立的，是標準模型用於…
真空期望值
在量子场论中，算符O 的真空期望值 (或VEV) 是其真空的平均或期望值 \langle O\rangle. 引用 卡西米尔效应 自发对称破缺 希格斯场 的真空期望值是246 GeV， 导致了标准模型的希格斯机制。v = 1/\sqrt{\sqrt 2 G_F^0} = 2M_W/g \approx 246.22\, \rm{GeV} 参见 真空能量 * 暗能量 参考文献
味 (粒子物理學)
在粒子物理學中，味或風味（英文︰Flavor）是基本粒子的一種量子數。在量子色動力學中，味是一種總體對稱。另一方面，在電弱理論中，這種對稱被打破，因此存在味變過程，例如夸克衰變或中微子振盪。 概述 如果有兩種以上的粒子擁有相同的相互作用，那麼它們可以在不影響物理的情況下互相交換。只要兩者成正交或互相垂直，這兩種粒的任何（複數）線性組合，都會有着相同的物理。換句話說，該理論擁有對稱變換，例如M\left({u\atop d}\right)…
重子数
重子数是粒子物理学中定义的一个量子数，常用 B 来表示。规定重子的重子数为 +1，反重子的重子数为 -1，其他粒子如轻子、介子、规范玻色子的重子数为 0。 根据夸克禁闭，组成粒子的夸克的色荷总和必须为零（即白色）。正常强子实现色荷为白色有三种方式： 某种颜色的夸克与有着对应反颜色的反夸克，组成一个介子，其重子数为0； 三种不同颜色的夸克组成一个重子，其重子数为1； 三种不同反颜色的反夸克组成一个反重子，其重子数为-1 由于重子数这一概念…
X荷
在粒子物理學中，X荷（，或 X ）是一個與 大统一理论相關聯的守恒量子数。 X 與「重子数 B 和輕子數 L 的差異」（亦即）以及「弱超荷 YW」之關係可以用下式表示： :X = 5(B - L) - 2Y_W \,。 參見 标准模型理论 诺特定理 * X及Y玻色子