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希格斯玻色子

希格斯玻色子(希格斯玻色子的定义是怎么发现的)

admin admin 发表于2022-09-07 21:29:04 浏览158 评论0

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本文目录

希格斯玻色子的定义是怎么发现的


希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。它告诉我们自然界
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种力中的
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个:电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。总而言之,
希格斯玻色子本身有三个极其重要的理论意义
:一是它是
标准模型中的最后一个待发现的粒子
;二是它
给杨振宁-米尔斯规范场理论中传递弱相互作用的粒子赋予了质量
;此外呢,实际上,
希格斯玻色子给几乎所有的基本粒子以质量,除了传递电磁相互作用的光子和传递强相互作用的胶子
。另外一个重要的理论意义,是对未来宇宙早期演化的研究具有重要的推动作用。也就是说,希格斯玻色子的研究不仅能促进我们对微观世界的理解,也能促进我们对宇观尺度的理解。这也是基础物理学里一个很有趣的现象——极小尺度的现象与极大尺度的现象具有一些微妙的连接。比如说,早期宇宙某个时段的能量标度和我们现在加速器上微观粒子的能量标度是接近的(注:现在的宇宙由于自身膨胀、能量衰减,其能标已经很低了)。这次发现的新粒子的质量是氢原子核的
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倍,如果证实是希格斯玻色子,这也是宇宙学进一步开展研究的重要的能量标度。

希格斯波色子,为什么被称为“上帝粒子”


因为希格斯波色子与空间中物体的质量形成有关。

希格斯波色子又被称之为希格斯离子,是质量这一维度的组成元素,有了质量离子才会结合为原子,原子才会结合成为分子,分子进一步组成了物体。所以说希格斯离子被认为是世界的组成元素,这也就是为什么被称为上帝离子的原因了。

在上世界六十年代,英国的物理学家希格斯开始研究物质质量的根本,质量其实就是一个物体获得加速度的难度,物质的重量越大,获得加速度的难度越大,以此来定义物质的重量。这是希格斯在以此散步中偶然突发奇想的想法,认为空间就像水,物质在水中运动会受到阻力,需要突破这种阻碍就需要有所付出,以此获得的加速度就是我们所说的质量。-希格斯玻色子

后来欧洲的科研机构CERN在日内瓦建造了一座大型强子对撞机,科学家们尝试将离子加速到光速,希望通过这种方法印证希格斯波色子的存在,终于在2013年试验成功,初步确认了希格斯波色子是存在的,并且定名为希格斯玻色子 ,之后希格斯本人因此获得了当年的诺贝尔奖。-希格斯玻色子

希格斯波色子的发现是人类物理学上的一个重大突破,是里程碑式的重大事件,证明了很多之前的理论,例如真空不空,和空间并不是一个虚无的东西,而是拥有自己的特性的,希格斯波色子被验证广泛的存在于空间之中,给所有的物质施加质量以保证他们的重力加速度,让人们认识到即使是在绝对的真空中也可以对物质进行实在的影响。-希格斯玻色子

另外最重要的是希格斯波色子可以打破对称性,这种变相性会造成若电场破坏,这将是未来人们下一步的研究方向。

上帝粒子指的是什么

上帝粒子指的是希格斯玻色子。

上帝粒子,也称希格斯玻色子。希格斯玻色子(英语:Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,不带电荷、色荷,极不稳定,生成后会立刻衰变。

希格斯玻色子是非常重要的粒子。科学家在1965年预测了它的存在,2012年正式确定了它的存在,这也是粒子物理学标准模型拼图中的后一块。希格斯玻色子是与希格斯场密切相关的粒子。

上帝粒子作用:

希格斯粒子(上帝粒子)是一种亚原子粒子,也就是说,理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一。但是它仍然有待实验观测证实。科学家们提出的物理学标准模型预言了这种粒子的存在,其作用是解释为何其它粒子会拥有质量。-希格斯玻色子

根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。

希克斯粒子是什么

希克斯粒子又称希格斯玻色子(英语:Higgs boson),是标准模型里的一种基本粒子,是一种玻色子,自旋为零,宇称为正值,不带电荷、色荷,极不稳定,生成后会立刻衰变。希格斯玻色子是希格斯场的量子激发。希格斯粒子的衰变能动会生成耦合实粒子。-希格斯玻色子

根据希格斯机制,基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量。假若希格斯玻色子被证实存在,则希格斯场应该也存在,而希格斯机制也可被确认为基本无误。

扩展资料

在粒子物理学里,标准模型是一种被广泛接受的框架,可以描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子。除了引力以外,标准模型可以合理解释这世界中的大多数物理现象。

早期的标准模型所倚赖的规范场论阐明,基本力是源自于规范不变性,是由规范玻色子来传递。规范场论严格规定,规范玻色子必须不带有质量,因此,传递电磁相互作用的规范玻色子(光子)不带有质量。

光子的质量的确经实验证实为零。借此类推,传递弱相互作用的规范玻色子(W玻色子、Z玻色子)应该不带有质量,可是实验证实W玻色子与Z玻色子的质量不为零,这显示出早期模型不够完善,因此须要建立特别机制来赋予W玻色子、Z玻色子它们所带有的质量。-希格斯玻色子

参考资料来源:百度百科-希格斯玻色子

希格斯玻粒子到底有多重要,为何很多人都那么关注它

希格斯玻色子对科学的发展具有促进作用。

2012年7月,物理学有了重大发现,终于解开了困扰多年的谜团。当每个人都兴奋时,希格斯哭了。他对的预测,最终被验证是正确的。希格斯玻色子的存在令人期待,希格斯玻色子被吹捧为“上帝粒子”。但是为什么希格斯玻色子有上帝粒子的称呼呢?-希格斯玻色子

在标准模型中的框架下,基本粒子分为费米子和玻色子这两种。前者是构成物质的粒子,后者是传递的粒子。20世纪50年代末,证实物质和辐射可以表现出粒子和波这两种行为。粒子和波又被称为是波粒二象性。每个粒子都有对应的场或粒子相关联。例如,磁体之间的排斥和吸引是电磁力,磁场由光子携带而来,磁场是粒子的模拟物。从磁体的运动中可以知道磁场的存在,但对粒子却不能存在这样的说法。因力量粒子或者玻色子是处于无形状态下的。-希格斯玻色子

在标准模型中的框架下描述了基本力中的其中的三种。按照顺序,列为强场,电磁场以及弱场。引力子携带引力,这是第四种。但是尝试完成这个谜题时,均以失败告终。无法包含在整体中是挫败感的来源。

在解决的汉朝中渴望确定性,希望有预测的能力,见证事情的明朗。标准模型允许在原子核千分之一大小范围内进行构想,但是没有达到预期的期待值。在这些中,存在不对称。电磁学的范围是呈现无限状态的,弱力不是。认为存在对称性,有种比四种力还要基础的力。认为这四种是从单一中分裂出来的的溪流。不同的力量都是来源于一种力量的表现,是大爆炸后出现的首个力量。-希格斯玻色子

引力不在考虑范围之内,希望达到对称性,把其他三种力合并为大统一力的力。这样只能在大统一能量中见证,大统一能量是大爆炸后的能量。

希格斯玻色子是什么为什么被称为上帝粒子呢

其实因为希格斯粒子与空间中物体质量的形成有关,只有有了质量,粒子才能结合成原子。只有原子才能有分子。只有分子才能有物体。因此,希格斯粒子被认为是一种塑造世界上一切事物的粒子,没有它,人们就不会看到世界,也许这就是为什么它被称赞为上帝粒子,上世纪20世纪60年代,英国物理学家彼得·希格斯开始尝试研究物质质量的根本原因。-希格斯玻色子

需要我们大家知道的是,质量不仅简单地表示物体所包含的物质的数量,它的其他含义还在于物体难以获得加速度,例如,如果一辆重型卡车需要刹车或加速,它肯定会比一辆更轻的汽车困难得多,这需要很长时间,并且需要大量的能量,加速越困难,质量越高。据说希格斯在野外行走时心血来潮。-希格斯玻色子

他认为空间就像水,水中的物体在移动时会遇到阻力,这使得移动变得困难,因此,当粒子穿过太空时,它们也应该承受某种障碍,因此它们需要付出一些代价来获得加速度,这在宏观世界中反映为质量,这种使物质获得质量的空间机制被称为希格斯场,标准模型中的基本粒子可分为费米和玻色子。-希格斯玻色子

费米子是组成物质的粒子,而玻色子是在物质之间传递力的粒子。在 20世纪50年代末,科学家们证实物质和辐射可以同时展现粒子和波的行为。这被称为波粒二象性,因此,每个粒子都与相应的由粒子携带的场或扰动相关联,例如,两个磁体之间的抑制和吸引是电磁力,但是你可能不知道这个磁场是由光子,它的粒子模拟物携带的。-希格斯玻色子

关于希格斯玻色子是什么为什么被称为上帝粒子呢的问题,今天就解释到这里。

希格斯玻色子怎么激活


希格斯玻色子激活条件为:任意4回合内只能出质子或升级中子,(期间不能新建其他兵,出兵卖掉也不行,不能有任何兵,甚至是祭坛都不行,可以升级或合成出质子前原有的兵)出质子的当回合如果新建过其他兵,那回合的质子就不能用作激活了。第5回合直接用中子升级,需20+140+290。
数量限制5只
且希格斯玻色子是赞助彩蛋,为军团战争5.22版本的彩蛋。
技能描述:
1.消耗80点魔法,将500范围内所有敌人拉到空中,晕眩2秒。被拉到的敌人不能移动,施法,攻击。
2.任意敌人受到希格斯玻色子的第一次攻击,都会被晕眩1秒。只对每个单位产生一次效果。
-希格斯玻色子

被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子,究竟是什么东西

2012年7月,物理学领域有了一个重大的发现,物理学家们终于解开了困扰他们40多年的谜团。当每个人都兴奋地握手庆祝时,一个老人哭了,这个人就是彼得•希格斯。他对一个新的基本粒子的预测,即标准物理模型中对基本粒子家族的必要补充,最终被证明是正确的。-希格斯玻色子

希格斯玻色子的发现尤其令人期待,因为它被吹捧为“上帝粒子”。但是为什么它有这么一个耸人听闻的昵称呢?

自然的力量

如果说社交媒体教会了我们什么的话,那就是一个文化中的想法会以指数速度传播,但误解也是如此。不了解来龙去脉,就连喜剧也似乎变成悲剧。难道上帝粒子的发现最终证明了上帝确实存在?

你在与物理学家交谈时说出 “上帝粒子”这个词时,如果他或她一脸苦相地反驳的话,不要感到惊讶。令物理学家懊恼的是,这个词现在已经不可避免地与粒子纠缠在一起了。对物理学家来说,这是一种不必要的夸张。彼得•希格斯更愿意把它称为物理学最想要的粒子。但是为什么我们如此迫切地想要找到它?-希格斯玻色子

标准模型中的基本粒子可以分为费米子和玻色子。费米子是构成物质的粒子,而玻色子则是传递物质之间作用力的粒子。在20世纪50年代末期,科学家证实物质和辐射可以同时表现出粒子和波的行为。这被称为波粒二象性。-希格斯玻色子

因此,每个粒子都与一个相应的场或粒子所“携带”的扰动相关联。

例如,两个磁体之间的排斥和吸引力是电磁力,但你可能不知道这个磁场是由光子携带的,它的粒子模拟物。虽然我们可以从磁体的运动中探测到磁场,但对携带它的粒子却不能这样说。这是因为力量粒子或玻色子是无形的或虚拟的。-希格斯玻色子

标准模型描述了自然界四种基本力中的三种。按照力量顺序,他们可以列为,结合原子核并由胶子携带的强场,最常见的,由电子承载的电磁场,和致使β衰变及核聚变反应,由W和Z粒子携带的弱场。

一个叫做引力子的假想粒子被认为携带着引力,这是第四种基本力,但是每一次尝试将其合并到模型中并完成这个谜题时,结果都失败了。对于物理学家来说,无法将一切都包含在一个整体中一直是挫败感的来源。

追求对称

物理学家渴望确定性,他们希望能够有预测的能力,并见证事件慢慢明朗。标准模型允许我们描述原子核千分之一大小的粒子的行为,但他们仍然不满意。

在这些力量中,存在着明显的不对称。电磁学的范围是无限的,但弱相互作用力的范围不是。物理学家认为存在一种对称性,有一种比所有四种基本力更基础的力。他们认为这四种力量是从单一河流中分裂出来的一个三角洲的溪流。因此,所有不同的力量都是一种力量的表现,它是大爆炸后出现的第一个力量。-希格斯玻色子

虽然引力目前不予考虑,但我们希望能达到对称性,或者说把剩下的三种力合并成一个我们称之为大统一力(GUF)的力。然而,这样的对称性只能在巨大的能量或大统一能量中见证,大统一能量是宇宙大爆炸后产生的一种能量。-希格斯玻色子

为了探测GUF,我们需要一个像太阳系一样大的粒子加速器!所以,物理学家认为他们至少能做的就是把电磁力和弱力结合成“电弱力”。他们希望,在随后的几年里开发出来的粒子加速器能够强大到足以探测到“电弱力”。-希格斯玻色子

弱力没有像电磁力那样到处分散的原因是,弱力粒子与光子不同,它们很大。因为它们的质量使它们停滞不前,所以不会到处窜动。在60年代末,史蒂文•温伯格成功地将这两种理论结合起来,创造了电弱理论。他首次预测了W、Z粒子,并计算了它们的质量。16年后,欧洲原子核研究组织(CERN)成功地探测到它们并发现它们的质量大约是一个质子的100倍,这与温伯格最初预测的差距不太大。-希格斯玻色子

弱力粒子的发现是历史性的,但我们的研究还没有完成。只有能够解释是什么导致了不对称,是什么导致了大量的力粒子才能建立一个完整的电弱理论框架。

讨厌的粒子

彼得•希格斯提出了一个新的基本力场的存在,这是一种相互作用,它会在弱场粒子中注入质量。无处不在的力场最终被称为希格斯场,与它相关的粒子被称为希格斯玻色子。希格斯认为W和Z粒子会干扰这个场并产生质量,而光子会以不同的方式快速地穿过,不会产生任何质量。-希格斯玻色子

令人惊讶的是,希格斯场不仅导致产生力粒子的质量,还会产生物质粒子。虽然物质扰乱希格斯场的机制不同,但这意味着如果没有希格斯场,就没有质量,没有质量,质子就没有对抗运动,不会停止,聚集和形成物质,而是以光速穿过空间。没有它,我们就不会存在。所以,希格斯玻色子的发现确实非常重要。-希格斯玻色子

然而,如果没有证据,一个理论就是推测。希格斯玻色子是出了名的难以捉摸,探测希格斯场所需的能量比一般加速器所能提供的能量大得多。此外,更大的能量会带来更大的风险和成本。没有人能保证更大的加速器就会探测到它。如果所有的努力,高昂的费用和不可挽回的时间最终发现都毫无价值,那该怎么办?-希格斯玻色子

二十年过去了,物理学家们仍然一无所知。1993年,美国物理学家Leon Lederman和Dick Teresi写了一篇文章《上帝粒子:如果宇宙是答案,那问题是什么?》。有趣的是,最初的标题是《这令人讨厌的粒子》(The Goddamn Particle),反映了物理学家在近20年里无法找到它的巨大挫败感。然而,出版商不同意,之后作者把单词删减成“上帝”。结果这个名字就粘在上面了。就像一个有责任心的寄生虫,似乎不会很快离开。-希格斯玻色子

误释被曲解了,阴谋也随之而来。2005年大型强子对撞机(LHC)开始开发时,扑朔迷离的阴谋正四处流传。一些人认为物理学家打开了通往地狱的大门。

物理学家通过研究在高速粒子碰撞中分散的碎片,发现了新的、更小的基本粒子。这类似于通过检查电视机从建筑物顶部扔下来摔成的碎片来研究其内部结构。2012年,人类有史以来建造的最强大的粒子加速器LHC,以接近光速的速度碰撞质子,最终发现了长久以来寻找的希格斯玻色子,原来它隐藏在内部。-希格斯玻色子

希格斯场的发现仅仅是个开始。我们推测,这个场的许多“版本”最终将不仅仅是对称建立,而是所谓的超对称,它是一个扩展的标准模型,有望填补剩余的空白。这也包括暗物质的构成,暗物质目前似乎比希格斯场更难以理解。-希格斯玻色子

不管是不是上帝粒子,这个发现是开创性的,也许是我们短暂历史上最重要的发现之一。我们的祖先带着棍子出发,但最重要的是,带着好奇心,沿着潮湿的砾石,追踪水斑找到溪流,爬过一个个悬崖,跟着溪流发现池塘,我们现在已经艰难地追踪到这四大河流。-希格斯玻色子

在这段时间里,我们已经锻造了一些工具,正如英国科幻作家Arthur Clarke所说,它们与魔法别无二致。很快,我们就会沿着河流到达最终的“大河”,把我们的木棍固定在它旁边的地面上,回顾我们史诗般的朝圣之旅。然后我们就可以停止好奇“如何做”,而开始思考“为什么”。-希格斯玻色子

希格斯玻色子是什么呢

希格斯玻色子是一种帮助传输产生希格斯场的质量的粒子,类似于光粒子——光子——传输电磁场的方式。希格斯场是一种力场,就像一个巨大的糖蜜容器遍布宇宙。大多数已知的通过它的粒子都会粘附在糖蜜上,减慢它们的速度,加重它们的重量。-希格斯玻色子

 

我们会认不出这个世界。如果没有希格斯玻色子或类似的物质给物质的基本组成部分以质量,电子就会以光速移动。它们不会与质子或其他原子核形成原子。没有原子,就不会有化学反应,不会有分子,不会有我们所知的普通物质,也不会有生命的模板。-希格斯玻色子

科学家们从20世纪90年代欧洲核子研究中心的LEP(大型电子-正电子对撞机)实验和21世纪初费米实验室的Tevatron实验开始,寻找希格斯玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计数据)已经有20多年了。数年的LEP和Tevatron数据确定了寻找希格斯粒子的工作。然后,在2012年CERN的大型强子对撞机(LHC)上,ATLAS和CMS两个实验报告了对希格斯粒子的观测。-希格斯玻色子

 

像其他重粒子一样,希格斯玻色子会衰变成更轻的粒子,然后再衰变成更轻的粒子。这个过程可以遵循一定数量的路径,而且它更有可能通过某些路径而不是其他路径衰减。衰变路径也取决于粒子的质量。为了确定希格斯玻色子的质量,科学家们将他们观察到的粒子碰撞后的衰变路径与他们用计算机模拟的衰变路径进行了比较,并绘制出希格斯玻色子质量的可能范围。当他们观察到一条与他们预测的相似的衰变路径时,换句话说,当他们看到一条与之匹配的衰变路径时,他们就知道自己看到了希格斯玻色子。通过将在特定衰减路径中出现的所有较轻粒子的能量相加,科学家们计算出希格斯玻色子的质量约为1250亿电子伏特(GeV),或约为氢原子质量的125倍。-希格斯玻色子

 

经过进一步的分析,这种新粒子在2013年被确认为希格斯玻色子。来自40多个国家的约7000名科学家对这一发现做出了贡献。这一发现使得彼得·希格斯(Peter Higgs)和弗朗索瓦·恩格勒(Francois Englert)在2013年获得了诺贝尔物理学奖,他们在1964年首次提出了希格斯玻色子的存在。-希格斯玻色子

 

关于希格斯玻色子,它如何与其他粒子相联系,它是否给中微子和暗物质带来质量,是否存在不止一种类型的希格斯玻色子,科学家们还有很多要了解的。虽然科学家们已经观测到一些预测的希格斯粒子衰变成其他粒子,但他们还没有观测到所有的希格斯粒子。2015年,大型强子对撞机以高出60%的能量开始了它的第二次运行,这将使ATLAS和CMS能够产生更多的希格斯玻色子用于研究,并为产生更多类型的希格斯玻色子开辟了可能性。-希格斯玻色子