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我们之前怎么就没想到呢?非常轻的轻子和非常重的夸克诞生了,都没有质量,非常民主。
正是占据整个宇宙的希格斯场选择并区分了大质量粒子和轻粒子。
与场的相互作用越强,粒子的质量就越大。
即便不是不可能,也很难找到一种在不浪费能量的情况下运行机制的严谨推论。
通常使用的图像不能充分反映对称性自发破缺机制的特性。
我喜欢把它描绘成橄榄球场上侵略性的、结实的防御者阵线,光子渗透进来,无视他们,然后迅速地从他们**溜过去。
但如果W或Z玻色子到达,就无法逃脱了。
防守队员抓住他们的脚踝,无情地把他们拉倒。
他们试图站起来,但徒劳无功,他们痛苦地拖着自己走了极短的距离,带走了一群玻色子。
这就是我们的宇宙形成微妙平衡的方式:光子给我们带来最遥远恒星的光,而使太阳发光的弱相互作用躲避了我们的视线,并被限制在亚核距离之内。
这个想法是革命性的。
即使在这种情况下,它也没有立即产生任何显著的反响。
用彼得·希格斯的话来说:“我们的文章,一开始绝对是被忽略的。”
甚至还有人曾想过换工作。
然后,事情又慢慢地发生了变化。
一部分是由于布劳特、恩格勒、希格斯提出的解释似乎简单而优雅,另一部分是由于该解释找到了一位杰出的支持者—电弱统一之父史蒂文·温伯格。
他开始在他的文章中,在他的研讨会上越来越多地提到希格斯机制。
几年后,赫拉尔杜斯·霍夫特,一位非常年轻的荷兰学生,经过几个月的工作证明了这个理论是可靠的,也就是说,他没有遇到那些无休止的分歧,那是理论家的噩梦。
他们最终接受了标准模型,并接受了三位陌生人提出的解决方案。
顺便一提,在1999年,也就是在那篇论文发表多年之后,赫拉尔杜斯·霍夫特和他当时的导师马丁努斯·韦尔特曼被授予诺贝尔物理学奖。
“如果他们在1967年告诉我,当我疯狂地去寻找那些对我来说似乎不可能计算的答案时,那份工作会让我获得诺贝尔奖,我会发笑。”
几年前赫拉尔杜斯对我坦白道。
当我看到我的学生没有专注于他们的论文时,我经常对我的学生重复一句话:这可能是他们一生中最重要的工作。
力的大统一
电弱统一又让所有物理学家的梦想迈出了决定性的一步:基本力的大统一。
此事早已众所周知。
第一个统一可以追溯到伽利略和牛顿时期。
使物体加速向地面运动的重力,以及月球对地球或地球对太阳的引力,这是万有引力的两种不同表现形式。
天体引力和地球重力是同一种力。
这是苹果掉在这位伟大的英国科学家头上的故事所告诉我们的。
第二个统一花了两个世纪才实现,让我们统一把电磁称为光子所携带的力。
自从法拉第、赫兹、麦克斯韦和洛伦兹证明电现象产生磁效应,反之亦然,一切都变得简单而自然。
用少量优雅的公式来描述迥然不同的现象。
之后当人们发现,是光子传播了这种相互作用,而可见光只不过是一种特殊的电磁波,即传播的磁场扰动时,光学也成为这个家族的一部分。
随着电磁学和弱力的统一,将三种基本相互作用(也包括强核力)考虑为单一超力的不同表现形式的趋势已势不可挡。
机制很简单。
这三个基本相互作用由三个称为“耦合常数”
的数字来描述,它们定义了力的强度。
常数越大,力的强度就越大。
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