希格斯场

英国物理学家希格斯（P.W.Higgs）提出了希格斯机制。在此机制中，希格斯场引起自发对称性破缺，并将质量赋予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发，它通过自相互作用而获得质量。

希格斯机制(Higgs mechanism)是苏格兰物理学家彼得希格斯和其他理论物理学家同时发现的一种物理机制。

在规范场理论中，规范粒子的质量是为对称性所不允许的。这是杨-米尔斯理论的严重缺陷。随着对对称性破缺的深入研究，特别是南部-戈德斯通定理的发现，物理学家们发现在规范理论中零质量的南部-戈德斯通粒子能为零质量的向量规范粒子提供纵向分量，从而赋予它们以质量。

粒子物理的标准模型引进了一个两分量的复纯量场，即希格斯场，它共有四个自由度。在弱电对称群被希格斯场的势能所自发破坏后，希格斯场中的三个自由度被SU(2)的规范粒子所吸收而成为它们的纵向分量。这些规范粒子就是W和Z0玻色子（确切地说，Z0是SU(2)和U(1)规范粒子的一个线性组合，它的正交组合是光子）。希格斯场的剩余自由度被称为希格斯玻色子。它还没有被高能实验所证实。

希格斯场独立於希格斯机制，是标准模型中的一个方便假设。它并不是理论所必需的组成部分。在动力学对称破缺模型如工作色模型（technicolor)中，希格斯场为凝聚的费米子对（类似超导理论中的库柏对）所取代。只有在超对称标准模型中希格斯场才是真正基本的角色。 (右图绘制:张嘉年)