简述希格斯玻色子是什么？

　　为了理解希格斯玻色子，我们一定要先聊聊＂希格斯场＂。就是这个场，赋予某些基本粒子它们的质量，同时也将自然界四种基本力中的两种相互分离。
　　该场的存在最早是在20世纪60年代早期被理论化的，物理学家们考虑了一个假设场的结果，这个假设场解释了电磁力和弱力是如何分离的，以及为什么一些携带力（或规范）的粒子有质量（如W和Z玻色子），而其他粒子（如光子）没有质量。
　　英国物理学家彼得·希格斯（Peter Higgs）是研究这个模型的众多研究人员之一。而他的名字从此便成为场、场的粒子和场的作用机制的代名词。
　　那么，什么是希格斯玻色子呢？
　　和所有的量子场一样，希格斯场产生了它自己的一种基本粒子：希格斯玻色子。它是一种相对较重的、不带电的、高度不稳定的玻色子（带有力的粒子，自旋为零），在分解成各种其他粒子之前，它只存在一瞬间。
　　2012年，大型强子对撞机（Large Hadron Collider）的两个探测器就探测到了这种粒子，正式将＂希格斯玻色子＂纳入标准模型（Standard Model），并为希格斯机制提供了强有力的证据。
　　又是什么给了粒子质量？
　　在日常生活中，我们认为质量是运动的阻力。质量大的物体很难移动；一旦它们开始运动，又很难停下来。
　　为此，阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论为我们提供了另一种看待质量的方法 —— 它是一个物体能量的表达式。
　　当一个物体静止不动时，它的质量等于它的能量除以光速的平方 —— 这就是我们熟悉的公式＂E=mc2＂的一个变形。让物体移动，特别是在接近光速的情况下，它会获得相当于质量的能量。
　　原子的大部分质量来自被称为夸克的高能粒子的激发态，这些粒子在强大的力作用下束缚在原子核内部。夸克本身也有质量。周围的电子也一样。由于它们内部没有激发态，需要某种活动来解释静止时等于它们质量的能量。
　　更重要的是，在20世纪中叶，物理学家发现之前描述规范玻色子的模型与观测结果不符；像弱力的W玻色子和Z玻色子这样的短程粒子的质量是整个质子的80倍，而电磁场中影响深远的光子却根本没有质量。
　　物理学家们迫切地想要找到造成这些重量差异的原因，以及这两个领域为何如此不同的原因。
　　希格斯场是如何赋予基本粒子质量的？
　　在宇宙大爆炸后的极度高温下，电磁场和弱核力实际上是完全相同的。
　　随着宇宙的膨胀和冷却，这两个场将变得截然不同：一个场的玻色子很重，作用在原子核的短距离内，而另一个场的玻色子足够轻，可以覆盖广阔的太空。
　　世界各地的几组物理学家对这种分裂（以及质量差异）做出了类似的解释。历史承认希格斯及其同事François Englert和Robert Brout在1964年提出的建议，该建议基于一种新型的量子场，这种量子场在任何地方都活跃，甚至在整个空白空间。
　　如果在宇宙的每个角落都有一个非零值的场，将会打破量子力学的基本平衡，而在理论上，这种平衡应该会产生一种已经被实验排除的粒子。
　　但希格斯和他的同事证明，如果这个假设场与导致弱力的场联系在一起，这种从未见过的麻烦粒子将被吞噬，留下一些重量级的W玻色子和Z玻色子，以及一个相对较重、无自旋、不带电的＂希格斯＂玻色子（很快就会瓦解）。
　　可以把希格斯场想象成一家糖果店，玻色子在吃巧克力时不愿着急，只会留下一堆短暂的＂希格斯包装纸＂。人们很快发现，同样的过程几乎适用于任何量子场；希格斯场解释了一系列其他基本粒子（如夸克和电子）的质量，这些粒子都拒绝被推动，因为它们需要片刻时间来治疗自己的甜食嗜好。
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