标准模型介绍Indico.PPT

: Construct a model of EW interactions in 1971 地球绕太阳运转是由牛顿引力控制的，牛顿引力定律具有转动不变性（也就是在空间转动时牛顿引力定律不发生变化），所以地球绕太阳转动的内在支配定律（或者转动的方程）具有空间转动不变性。但是作为转动定律（牛顿引力定律）或者转动方程的解---地球的转动轨道，它不具有转动不变性（在空间转动下地球的转动轨道看起来就变了形了），这样我们就说空间转动不变性自发破缺了。 一个系统的运动方程（拉斯量）具有某种对称性，但是这个系统所呈现的物理状态不具有这种对称性。 对称性自发破缺： 比如： Example 1: 1930年代朗道就发现铁磁体的相变与对称性自发破缺有关，描述其内部磁场的运动方程具有空间转动不变性，当在居里温度（对于铁来讲是770°C）以上时，铁磁体内部原子的磁场自旋杂乱无章（具有空间转动不变性），但在居里温度以下时，铁磁体内部原子的磁场自旋集体指向某一方向（空间转动不变性丧失） 铁磁体内部原子的磁自旋（magnetic spins）在居里温度以下（左图）和以上（右图）的表现 M: the magnitization V V M-plane M-plane ? ? Example 2: vacuum state: break O(2) symmetry ?? = ? - 0 obtain a physics mass ? ? Example 3: ?-plane vacuum state has U(1) symm vacuum state does not have U(1) symm ? ? ? |?| |?| = v ? = 0 12/23 由此引出 （Higgs 机制） Goldstone Boson (无质量) 黑格斯粒子 (有质量) 对称性自发破缺 被规范玻色子吃掉 Massive Gauge Boson In the SM: 3 Goldstone bosons are eaten by gauge bosons what left is a Higgs boson 黑格斯负责质量的起源 --- 上帝粒子 18/23 美国物理学家Leon Lederman写过一本书，书名叫《上帝粒子—假如宇宙是答案，究竟什么是问题》，在此之后，黑格斯粒子被媒体称之为“上帝粒子”。Lederman教授本来想称黑格斯粒子为“该死的粒子”（goddamn particle），但是图书编辑不让他这样用。 粒子都处在黑格斯场内，它们受到黑格斯场的粘滞作用从而得到质量。比如传递弱作用的规范玻色子与黑格斯场相遇，它吃掉了无质量的黑格斯场分量（无质量的黑格斯场叫作哥德斯通粒子）从而得到质量 真空中充满了平静的“希格斯场”，好像是满屋子的人们在轻轻交谈 一颗粒子穿过“希格斯场”好比是来了一位大明星，开始打破平静的局面 “大明星”的到来吸引了粉丝的围观和索要签名，从而阻碍了他的走动——使他获得了“质量” Summary: V(?) is a function of |?|2, independent of phase ? V(?) takes minimum at |? |= v with any ? value excitation in radial direction ? physical excitation Pick |0 at |? |= v, ?=0 V(?) has rotation symmetry |0 has no rotation symmetry excitation in polar direction ? zero energy excitation ? massless states (Goldstone bosons) In gauge theory: Goldstone bosons + massless gauge bosons ? Massive gauge bosons 下课啦 再 见