希格斯玻色子被發現世界上還有真空麼?

時間 2021-05-14 15:50:53

1樓:

就說一點吧:理論上講可以通過改變邊界條件改變真空的期望值,從而觀測到場對物理世界的實際影響,這就是卡西公尺爾效應。不過該效應非常微弱....

所以一直到上世紀90年代時人們才通過實驗實際觀測到卡西公尺爾效應。這大概就證實了「場」的真實存在性。

另外跟真空量子場論相關的其實還有乙個被稱為「昂魯效應」的東西,不過該效應的原理我迄今為止還沒搞懂,而且實驗都沒開始做。這裡就不多說了。

2樓:子幹

1、首先從量子場論中的角度說明一下什麼是場、粒子、真空。

場,就是某種充滿空間的量,從數學上說,就是乙個函式 , 的範圍從正無窮到負無窮。因此這種量充滿整個空間。但是量子場論中某種粒子的場和經典力學或者電磁學中的場不一樣,這個場是對應的量是不可測的,或者說這個場只是乙個數學上的工具,不對應於「可觀測物理量」。

而電磁場是可觀測物理量。雖然其數學形式類似,但是物理含義差別很大。所以希格斯場,或者任意場充滿宇宙,這是數學上和對稱性的要求,並不對應於某種實際的「物質」充滿整個宇宙。

粒子和真空要放在一起說。量子場論中的真空和平常生活中所感受到的真空不是乙個概念。這個要涉及到數學中的Hilbert空間向量和算符。

簡單的說,真空和存在粒子這兩種情況都是「空間」的一種狀態,狀態具有「能量」這種屬性,我們把能量最低的情況叫做「真空」( " eeimg="1"/>),其它的情況叫做「激發態」,也就是存在「粒子」的情況,粒子數不同的情況也對應不同的態( " eeimg="1"/>)。在正則量子化的意義下,場就是Hilbert空間中的算符,能把一種「狀態」變成另一種「狀態」,因此會出現由真空中出現粒子,或者粒子湮滅等現象,其本質就是狀態的變化。

在這裡要多說一句,對於「物質」的感受或者說探測,是通過相互作用得到的,所以不要把物質想的過於「實體化」!!!這一點個人覺得很重要。

所以,題主問的問題

如果希格斯場充滿宇宙,所以物體才有質量,那麼所謂的"真空"還存在麼?

答案就很明確了,「場」和「真空」是不同的東西,「真空」當然存在。

當然考慮到實際中會存在真空漲落,這個存在更多的是物理理論意義上的存在。

2、希格斯玻色子。

像電子、夸克有質量,是因為Higgs玻色子的存在導致的。學過電弱理論就會知道,這個本質是因為Higgs勢的特殊形式導致系統的自發對稱性破缺,使得系統的真空發生變化。通過結果會發現,質量在表示式中是費公尺子與Higgs耦合項的係數。

所以,如果沒有Higgs,那這些費公尺子確實會沒有質量,也會以光速運動。但是「遮蔽Higgs場」這件事,從目前的理論上說,不可能。

3、由第1條就能知道,這個和以太不是乙個東西,更不能麥克爾遜干涉實驗來測試。

PS.Higgs玻色子在2023年LHC上被觀測到,2023年正式對外公布這件事情。至此,標準模型中的最後一塊拼圖也找到了。

但是實際上,我們只是能確定其存在,但是Higgs的性質幾乎不知道,所以未來還需要對Higgs進行精確測量,這就需要建造新的對撞機(Higgs工廠)。由中科院高能所主推的CEPC(環形正負電子對撞機,Circle Electron Positron Collider)專案就是想作為Higgs工廠對其性質進行精確地測量,順便看看能否發現新的、超出目前標準模型的新現象。有興趣的可以自行了解一下。

尋找希格斯玻色子的意義是什麼?

永遠的可樂 當我們研究巨集觀物理規律時,產生了冷兵器的運用 當我們研究到分子層面的作用力時,產生了火藥等兵器的推廣 當我們研究到原子層面的作用力時,發明出了什麼這個就不用說了吧。所以說,放心好了,解鎖深層次的物理規程後,研究成果一定會第一時間應用到軍方中。 wadef 可以去看看NHK的上帝公式第一...

希格斯玻色子自旋為0怎麼理解?

很遺憾,目前基礎物理學界對此沒有很好的理解。量子場論告訴我們,標量場粒子必然是零自旋的。希格斯粒子是目前所看到的唯一可能的 基本 標量場粒子。那麼Higgs粒子是不是基本的?or Higgs粒子的本質是不是類似 介子的goldstone玻色子?為什麼Higgs的質量是125GeV?這些問題都不是目前...

我們為什麼傾向於相信希格斯玻色子是普遍存在的現象,而不是瑞士和法國的地方特產?

Higgs boson當然只存在於瑞士和法國交境的地下100公尺深處的兩個體積不超過1cm 3 的空間內 題主你想多了。這個問題就像是 我只在中國看見過月亮,是不是外國看到的就不是同乙個月亮了?答案也是一樣的 當然不是同樣的月亮 外國的月亮比中國的要圓。 簡而言之 因為希格斯玻色子是先被預言後被發現...