为什么两个希格斯玻色子之间的质量会不相同？

2025-03-02 13:07:12

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回答（1）：

2012年7月，通过对型强子对撞机的研究，科学家们宣布了他们的研究成果，他们终于解决了困扰他们40多年的问题，即：发现了希格斯玻色子，它是一种粒子。人们对希格斯玻色子的发现感到特别震惊，甚至有人把它称为“上帝的粒子”。为什么这个发现是如此的重要呢？

让我们从“简单”开始吧

自从有了量子物理学，使我们物理视野变得更加宽广。也就是说，除了我们通常知道的如质子、电子和中子之外，宇宙中还充满了量子场和新生及消失的基本粒子。注意，粒子物理学是研究所有亚原子粒子和它们相互作用的科学。

由于亚原子粒子太小了，所以难以被观察到，唯一的方法就是把粒子加速到接近光速的速度，然后进行相互碰撞，通过碰撞可以产生奇异的粒子。对此，物理学家认为，这些碰撞有点像宇宙在大爆炸之后立即形成的条件。科学家之所以要这样做，是为了建立“万有理论”的模型，它是描述粒子与力的相互作用。在这里，需知道自然界的基本力量：

1.强相互作用力，负责强子中夸克之间的强相互作用和原子核中质子和中子之间的吸引力；

2.弱相互作用力，负责放射性衰变和中微子相互作用的弱相互作用；

3.电磁相互作用力，负责原子的形成及其性质；

4.引力相互作用，负责物质间的相互吸引。

然后希格斯玻色子就开始发挥作用了。一般看来，所有相互作用的粒子不应该具有质量。然而，事实证明，携带弱相互作用的粒子具有质量。为什么呢？

希格斯玻色子可以帮助我们解释这些粒子是如何获得它们的质量的。20世纪60年代，物理学家彼得·希格斯提出了一个理论，在宇宙逐渐冷却的过程中，携带电磁或弱相互作用粒子的粒子会受到不同的影响，并解释了粒子是如何获得不同质量的。他的假设是，粒子（如质子、中子和夸克）是通过与一抽象的电磁场（即希格斯场）的相互作用而获得质量的。有些粒子能够在不增加质量的前提下通过这个场，而另一些粒子则会“卡”在其中，并累积起来。

2012年，当科学家宣布他们发现希格斯玻色子时，他们就说，他们观测到一个新的玻色子，重达125.3 GeV+/-0.6。这意味着在125GeV质量范围内，希格斯玻色子被证实具有99.99997%的精确度。然而，这是非常罕见的。

在宣布这一发现几个月后，物理学家又报告了一个意想不到的发现。他们在欧洲核子研究中心观测到的玻色子似乎以两种不同的方式在瓦解。在一个场景中，一个重达126.6 GeV的粒子被分裂成两个光子。在另一个场景中，一个重123.5GeV的粒子被分解成四个轻子。于是有些人认为，这是两种不同的希格斯粒子，而其他人则认为，这是统计上的巧合，因为粒子之间的差异太小了。

真空不稳定

那么，为什么粒子的质量很重要呢？实验表明，宇宙的真空本质上是不稳定的，它存在于一个恒定的“亚稳态”状态中。

尽管如此，希格斯玻色子的发现为新的研究和对现实的理解奠定了基础。科学家们还希望这一发现对“对称”以及“超对称”理论的发展起到指引作用，从而去扩大标准模型，并弥补标准模型中存在的漏洞。反过来，这将有助于我们弄清暗物质到底是什么。

回答（2）：

是为了建立“万有理论”的模型，它是描述粒子与力的相互作用。在这里，需知道自然界的基本力量。

回答（3）：

人们对希格斯玻色子的发现感到特别震惊，甚至有人把它称为“上帝的粒子”。

回答（4）：

量子不确定性现在可以令人信服地扩展到不稳定的基本粒子的剩余能量。在量子宇宙中，即使是质量本身这样的基本性质也不可能一成不变。

回答（5）：

强相互作用力，负责强子中夸克之间的强相互作用可能会相同

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