对称性破缺与宇宙设计

寻求内在的对称与和谐是宇宙设计的最基本原则,但对称性破缺,作为宇宙设计的辅助原则,则是隐含对称性的间接表现形式。粒子物理的希格斯机制表明,“自发破缺”也可能为规范对称性理论贡献力量。

Brout-Englert-Higgs机制和希格斯粒子

系统引介粒子理论的BEH(Higgs机制)和希格斯粒子,说明希格斯机制的基础是连续对称性自发破缺,Goldstone激发和非亚贝尔规范场。也说明BEH机制运作成为轻子质量的来源。

夸克与对称性自发破缺

用普通物理和原子物理的语言论述了对称性破缺机制和理论模型,介绍了2008年度诺贝尔物理学获奖者小林诚(Makoto Kobayashi)、益川敏英(Toshihide Maskawa)关于弱相互作用的理论模型(KM模型)和对称性破缺的起源,它是对电弱统一理论的完美补充;详细分析了在微观粒子世界系列实验中对称性自发破缺和夸克的发现.

希格斯机制:基本粒子的质量之源

希格斯机制是一个用于解释基本粒子质量起源的物理机制。文章介绍了希格斯机制的基本概念,并运用多项式函数等初等数学知识阐释了希格斯机制和自发对称性破缺的物理内涵,最后评述了对称性思想在现代科学发展中的重要意义。

对称性破缺与质量的起源

根据量子规范场理论,阐述对称性破缺机制,揭示了质量产生的根源,肯定了标准模型的重要意义和作用。

质量之谜:希格斯机制与希格斯玻色子——2013年诺贝尔物理学奖简介

质量之谜长期以来一直困扰着物理学家们。直到1964年,恩格勒、布绕特与希格斯才提出了生成质量的机制,此机制中预言的希格斯玻色子一直萍踪难觅。为搜寻该粒子,欧洲核子中心(Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire,CERN)斥资60亿欧元建设大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)。2012年7月LHC的超环面实验组(A Toroidal LHC Apparatus,ATLAS)与紧凑渺子线圈实验组(Compact Muon Solenoid,CMS)分别宣布找到了希格斯粒子。至此,人类也揭开了上帝粒子的神秘面纱,此机制的提出者也被授予2013年诺贝尔物理学奖。

超规范对称性动力学破缺

利用 Nambu-Jona-Lasinio( NJL)机制 ,由不包含 Fayet-Iliopoulos( F-I)项的超规范Wess-Zumino模型出发 ,计算并给出了由费米场和规范场的自能所决定的标量场的非零真空期待值 。

弱电统一理论中的时空特性分析及希格斯机制

传递弱作用的规范粒子是有质量的,有质量的粒子在相互作用中要做加速运动,建在其上的坐标系是加速系,时空不均匀、不对称.在弱电统一理论中,希格斯机制的实质是提供一个时空的事先破缺,并让其与传递弱作用的规范粒子带进的时空破缺性质相反,两者刚好相互抵消,使真空保持均匀对称性.这样的时空系统可以保证拉格朗日密度不变,相对性原理成立.

希格斯场的本质是什么?

希格斯玻色子的发现揭示了基本粒子质量起源之谜,为粒子物理标准模型理论奠定关键基石.对希格斯场性质的深入研究将有助于理解电弱对称性破缺机制、暗物质、宇宙早期电弱相变、物质与反物质不对称等重大科学问题.

五种希格斯玻色子与希格斯场之内部结构模型图表解析

现今,"希格斯玻色子"被认为是所有基本粒子质量的来源,也是标准模型预言的最后一种粒子,目前,物理学家普遍认为不排除未来可能会发现其他带电荷的希格斯玻色子。许多物理学家认为:事实上,希格斯玻色子组成希格斯场是一种更加复杂的理论模型,而这些理论模型预言了应有五种不同的希格斯玻色子,它们不仅带有电荷,还有可能带有色荷,而且质量也不相同。希格斯场遍布在宇宙中,该文就这五种不同希格斯玻色子及其组成的希格斯场,作一理论模型预言之图表解析。

黑格斯机制与SU(5)大统一场理论

较为详细地叙述了对称性自发破缺的概念,给出哥德斯通定理和Higgs机制,进一步讨论了黑格斯机制在G-W-S及SU(5)中的应用。

标准模型的动力学破缺

利用 Ｎａｍ ｂｕ Ｊｏｎａ Ｌａｓｉｎｉｏ（ Ｎ Ｊ Ｌ）机制，由包含无质量标量场（ Ｈｉｇｇｓ场）的弱电统一标准模型（标准模型）出发，考察了弱电统一理论中的真空相变，证明标准模型中的中性 Ｈｉｇｇｓ 粒子（无质量标量场）就是夸克反夸克对、轻子反轻子对．

Salam相变在生命起源对称性破缺中的放大机制

生命起源的对称性破缺来自宇宙中手性力的影响。Salam相变假说提出弱中性流宇称不守恒,通过Z^0子的交换结合长程库仑力,作用于原子和分子产生宇称破缺能差,并预言在～250K会发生氨基改由D型→L型的构型相变。本文通过差分绝热量热法、量子磁强计直流磁化率测定、X四圆晶体衍射、低温固相核磁共振~1H谱、低温晶体旋光角等,证明了D和L丙氨酸(缬氨酸)在～250K确实存在二级相变,并得到在临界温度点字称破缺能差的放大值为6×10^(-5)eV/分子·K。本文分走了二级相变的重要意义,但否走了会发生D→L的构型相变,提出了与Salam假说不同的机制。

制造模式变迁的动力机制及其特征分析

制造模式变迁过程受制于三类因素,即制造模式现有状态、制造模式的四大基本维度(技术与方法、文化、组织结构以及和谐管理)和外部环境中的随机涨落因素。该过程表现出非平衡相变、对称性破缺、分叉等特征。当新的制造模式形成时,其研发投入、文化、组织结构及其管理、知识调配都须有很大的变动和调整。

Higgs机制的历史发展研究

Ｈｉｇｇｓ真空对称性自发破缺的思想在现代物理学中占有十分重要的地位，本文揭示了这一重要思想是如何从固体物理研究中移值到粒子物理学中的；并成为粒子物理学的重要观念的，最后指出：这一思想的发展改变了人们对对称性探索的传统方式；以及我们应从Ｈｉｇｇｓ机制发展中所获得的启示。

玻色凝聚原子气体跨越自发对称性破缺的普适非平衡动力学研究进展

自发对称性破缺是自然界中普遍存在的物理现象,从宇宙星系的形成到超流涡旋的产生,它广泛存在于宇宙学、凝聚态物理以及原子分子光物理等各个领域之中.自发对称性破缺过程中的普适临界动力学可用KibbleZurek机制描述,该机制描述了体系非绝热激发和淬火速率之间的普适标度关系.研究普适临界动力学既可以加深人们对早期宇宙中复杂结构形成和演化的理解,又可以帮助人们找出更快的绝热路径,缩短量子态制备和量子调控的时间.超冷原子体系具有洁净的环境、较长的相干时间以及高度可控等优点,是研究普适临界动力学的理想平台之一.本文从自发对称性破缺相变出发,介绍了玻色凝聚原子气体跨越自发对称性破缺的两类普适非平衡动力学:(1)由无能隙Higgs模诱导的普适非平衡动力学;(2)由软化声子模诱导的普适非平衡动力学.

LHC上希格斯与味物理实验进展

希格斯场是标准模型中电弱对称性自发破缺的核心,通过与基本粒子的相互作用直接赋予质量,构建了粒子质量来源的机制.与希格斯相互作用的夸克质量本征态和参与弱相互作用的夸克味道本征态不重合使得不同代的夸克发生混合,即CKM机制,是目前唯一确定的CP破坏来源,但所提供的CP破坏远不足以解释宇宙正反物质不对称性.因此,在实验上对希格斯粒子和CKM矩阵进行精确测量以及寻找新的CP破坏来源是精确检验标准模型、寻找新物理的主要途径之一.正值希格斯粒子发现十周年,本文将介绍标准模型希格斯粒子以及味物理中CKM矩阵参数特别是相角测量在大型强子对撞机LHC实验上的最新进展,回顾北京大学高能物理研究团队在希格斯粒子及味物理实验方面的工作,献礼北京大学物理学科百十周年.

希格斯玻色子——物质质量起源的探索

2012年7月4日,欧洲核子中心大型强子对撞机上的ATLAS和CMS实验组联合宣布发现了一个标量粒子,其性质与标准模型理论预言的希格斯粒子初步吻合,随后被大量实验数据进一步证实。作为唯一的基本标量(自旋为零)粒子,希格斯粒子在标准模型中占据极其特殊的地位,因此,希格斯粒子相关性质的理论研究是理论粒子物理研究的热点。文章简要介绍了希格斯粒子物理的理论问题及其进展。

2013年诺贝尔物理学奖介绍:规范粒子质量的起源

主要介绍2013年诺贝尔物理学奖的相关情况以及诺奖工作的背景、具体核心内容及后续发展.