(中国科学院自然科学史研究所)
本文选自《物理》2014年第7期
01 引 言
被觉20世纪物理学当作最成功模型之一的粒子物理标准模型, 是人们领会物质世界微结构及其实在相互作用的集大成者作;希格斯机制让基本粒子斩获质量, 同时预订了Higgs玻色子的存在, 欧洲大型强子对撞机在2012年的那次高能碰撞实验里发现了疑似归属于标准模型的疑似希格斯粒子。2013年10月8日瑞典皇家科学院公布来自比利时布鲁塞尔自由大学的弗朗索瓦·恩格勒英国爱丁堡大学的彼得·希格斯因在理论上预言希格斯玻色子存在共同获得了2013年诺贝尔物理学奖。同年12月10日希格斯和恩格勒在斯德哥尔摩荣获诺贝尔奖章并分享了相当于英镑的奖金。本章节着重介绍彼得·希格斯的生平事迹, 希格斯耦合机制的孕育提出过程, 普通意义上叫希格斯粒子得名的具体由来还有希格斯粒子在实验室中的发现等各类情况。
02 希格斯生平简介
彼得·希格斯于1929年5月29日出生于英国泰恩河畔的纽卡斯尔, 父亲是英国广播公司的一位电机工程师。随后, 举家搬往伯明翰。1941年, 在德军将纽卡斯尔旧城市中心轰炸成废墟后, 希格斯全家又迁往相对安全的布里斯托尔。希格斯就读于布里斯托尔著名的可安文法学校, 著名物理学家狄拉克曾早于他三十年初在此学习。“我在学校的荣誉板上看到过他的名字, 出于好奇, 很想了解他做出何种奉献。”。”于是, 物理的兴趣便被希格斯心中催生培育而起, 阅读他父亲所拥有的教科书恰是希格斯从小时便格外喜爱做的事, 牛顿的微积分、数学两项知识, 始终先予来自于院校任教老师授业讲解的时间物业经理人,就早些被希格斯自发研读学起。

图1 彼得·希格斯
就在一九四五年那一年, 布里斯托尔大学的两位物理学领域的教授分别名为内维尔·莫特也就是Mott和塞西尔·鲍威尔名叫Cecil的他们两位, 就到了, 就着美国空投在广岛此地以及长崎那处的原子弹背后的相关科学根底, 展开了公开性的探究和讨论。过了之后, 塞西尔·鲍威尔紧接着还举办了一连串、一整个系列的, 针对探寻奇异小粒子和来自外太空的宙际射线而做的面向大众的演讲和讲解。彼得·希格斯主动积极地、热心积极地参与上了这些开展了的演讲活动与对谈讨论, 这般这些亲身经历和过往遭遇, 进一步更刺激了他对于物理这门自然科学知识的内在兴趣与喜好心欲。
彼时指导希格斯的库尔森()教授不建议希格斯选择粒子物理专业, 误导告知希格斯: 当时正处于现在的粒子物理理论状况很糟糕的阶段, 您投身这一领域的研究根本不可能取得任何值得称道的成果, 就更遑论获取诺贝尔奖了。彼时希格斯已在1950年以一等荣誉学士学位顺利完成伦敦大学国王学院物理系的学业, 当时的他原本正筹划将粒子物理专业择定为攻讀博士学位的方向;于是希格斯最终转而选择了分子物理学, 且于1954年成功取得博士学位, 其所撰写的毕业论文题目正是“分子震动理论中的一些问题”。
取得博士学位之后, 希格斯在爱丁堡大学就学了整整两年。过后, 他又接连在伦敦大学学院以及国王学院任职工作。希格斯于1960重回爱丁堡大学担任讲师教员, 还在1980成为爱丁堡大学讲座教授教学人员。他在1983被选作为英国皇家学会会员, 1991获选为英国物理学会会员, 还在1984拿到了卢瑟福奖, 于1996辞去现有职务之后担任爱丁堡大学荣誉教授职务。
03 对称性自发破缺
在伦敦的四年, 希格斯几乎在粒子物理领域迷失方向遂对量子引力产生兴趣, 虽然便从学生时代起希格斯便开始对对称性感兴趣但粒子物理里的近似对称性现在称之为味对称性令他犹感迷惑, 希格斯自1964年起开始从事对称性自发破缺的工作彼时他受命为爱丁堡大学数学物理的讲师, 在上任前希格斯被邀参加苏格兰大学第一届暑期物理学校负责买酒并保管酒。
对称性自发破缺的较早例子可追溯到海森伯()于1928年于凝聚态物理中提及到了的铁磁理论。与粒子物理关系最紧密的例子是超流还有就是超导。超流源自玻色凝聚的形成, 然而超导则与带电粒子们的玻色凝聚相关形成来着。受巴丁()、库珀()和施里弗()于1957年所提出受到影响的BCS理论影响, 南部阳一郎(Nambu)认识到到超导电性的BCS理论就是属于一种对称性自发破缺的例子罢了。南部阳一郎在1961年发表的文章中, 既提出了可说明质子、中子获得质量方式的场论模型, 又解释了π介子质量比质子质量小很多的原因, 也就是π介子在本质上即为自发对称破缺下的无质量粒子。戈德斯通也研究了对称性破缺的问题, 并且指出对称性破缺的结果之一是又产生出一个无质量的粒子, 这些新的无质量粒子后来被称为南部—戈德斯通玻色子。在一九六一年, 戈德斯通在此基础之上提出了一个著名的的戈德斯通定理, 即每一个自发发生破缺的一个整体的连续对称性都必然会伴随一个完全无质量的标量粒子。
1961年, 希格斯在读了南部阳一郎和戈德斯通的文章后, 对对称性自发破缺表现出了极大的兴趣。当时, 大多数粒子物理学家没有注意到南部阳一郎和戈德斯通的想法。尽管量子场论在量子电动力学中取得了成功, 却不能描述强相互作用和弱相互作用。在1960年的康奈尔研讨会上, 魏斯考普夫()曾说过: “粒子物理学家如今感到如此绝望, 以致于他们不得不向多体理论(如BCS理论)借用新东西, 这可能会有些结果。”。”由此看来paul物理学家,对于这种奇异的场论是否管用当时还存在许多疑虑。
固态物理学家安德森起初不相信戈德斯通定理, 但他在1963年指出, 在超导体中因为电磁相互作用, 戈德斯通模式变成了有质量的等离子模式。这种模式得到的正是与横向极化电磁模式相配的纵向配偶子, 后者也有质量。安德森说: “戈德斯通的零质量问题并非特别严重, 因为我们能依托一个等价的杨—米尔斯理论里的零质量问题来消去掉它”。希格斯也认为, 戈德斯通零质量问题不是那种一个够大的难题, 可以通过比照一个等价起来的杨—米尔斯零质量问题把它们消弭掉。不过这些粒子物理学家们对此深表怀疑的。
克莱因(Klein)本·李(Ben Lee)在一九六四年三月建议正如同凝聚态理论中那样在一個特定的方程中的某處添入附加项从而能避开戈德斯通定理并可以推广到相对论性的那种情况但是到了六月吉尔伯特()指出由于破坏了洛伦兹不变性的那个缘故我们不能在相对性理论里这么做但是在一个月那个时间以后希格斯发现在一个规范场与电流耦合起来的相关规范理论之内可以实现上述的那个有关想法。
1964年7月24日希格斯将题作《对称性破缺, 无质量粒⼦和规范场》的稿件投往(《物理快报》), 编缉很快接纳该稿件并予刊发。撰成此篇文后, 希格斯认应用最简U(1)对称式处置最简含标量场之对称自发破缺模型, 且将该模型与麦克斯韦场耦接联立。接, 第二个周未乃7⽉31日, 他将第二篇短文发送编去, 但编缉却视此篇文不宜刊发故而将它拒复。这使希格斯倍感震惊: “我不懂他們为什么接受一篇讲一种可能避开戈德斯通定理的论文, 却又拒绝一篇解释如何做到这一点的文章。因此, 我认识到把文章修改完后发给欧洲核子中心(CERN)的不是明智之举, CERN的人不懂这类事情(我的同事斯奎尔斯后来证实了这种看法, 事后不久他从CERN 回来)。”于是, 希格斯用了另外一个星期的时间对文章进行了修改, 该文首次提出了现在大家所知的希格斯模型。他在修改时加了几段实质上是想强调一点这一理论有实验结果, 在增加的段落中有一句话“值得注意的是这种理论的一个重要特征是它预言标量和矢量玻色子有不完全的多重()态”paul物理学家,由于担心再次拒绝发表该文章, 8月31日希格斯将修改后的版本投送到《物理学评论快报》该文章最终于10月19日发表, 倘若接受了原来的文章关于希格斯玻色子的文章或许永远不会出现。

恰巧的是, 希格斯将第二篇文章投送到的当日, 正巧布鲁特(Brout)和恩格勒的文章在上面发表。布鲁特和恩格勒的文章是在6月26日投送到的。当布鲁特和恩格勒看到希格斯文章的最后发表文本稿时, 使他们意外的是希格斯的文章里面竟然参考引用了他们的文章: “希格斯断然不可能看过我们的文章, 那么他又是如何知晓了解我们的探究工作的呢?”对于这个疑问希格斯解释道: “南部阳一郎是这两篇文章的评审人, 关注到两处工作的相关性。”。因此就叫我去在文章里增添对布鲁特和恩格勒工作的评说吧, 希格斯遂于论文之内加上一则脚注: 本质上同一不二的内容早已由恩格勒和布鲁特竣事。关于恩格勒、布鲁特以及希格斯工作之间的区别, 希格斯指出: “我们之间的最主要区别: 恩格勒和布鲁特从费曼图出发: 并在检查他们理论的规范不变性时遇到困难;但因为规范不变性要分配到所有费曼图。——而我则从传统的经典拉瓦朗日场论出发: 只要我在把它转变成量子理论时要加倍地留心仔细郑重从事: 我这一方面的规范不变性应该没有一点任何问题。”。依我所见恩格勒以及布鲁特从来没有谈及所谓的希格斯玻色子是源于他们认定这点就是众所皆知的, 是鉴于你们如若想要有条理地表述此番理据, 明摆着得需要一个具有质性的测值符号范例。此番理据还有跟场在波谷上下方向变迁而非是在波谷周遭位移相互契合。
1966 年, 希格斯在戴森(Dyson)的邀请下已于3 月15 日于普林斯顿做了讲演。其后, 又在哈佛报告了自身的工作。虽说大部分听众对他的机制怀有怀疑的态度, 可格拉肖称, 希格斯搭建的模型极为之好。值得惋惜的是, 格拉肖这个时候没有发觉希格斯机制和自身数年前所做的弱相互作用工作的关联, 该理论预见的无质量的规范玻色子需求以某类方式得到质量。1967 年, 温伯格以及萨拉姆(Salam)把希格斯、布鲁特和恩格勒的模型应用于格拉肖的SU(2)*U(1)的轻子模型里。1970 年, 特霍夫特(’t Hooft)和韦尔特曼证明纯杨—米尔斯理论存在的重整化。1971 年, 特霍夫特把它扩大到有质量的杨—米尔斯理论里面。到这时, 一则关于电磁相互作用和弱相互作用所对应的可重整化的、带自发对称性破缺的SU(2)*U(1)的场论诞生了。
04 希格斯粒子命名的由来
1964年8月, 布鲁塞尔大学的恩格勒和布鲁特最先提出希格斯机制背后的物理, 两人的文章是在6月26日投送上的。毫无疑问, 布鲁特和恩格勒是最先完成和发表这项工作的。希格斯粒子为何不以布鲁特和恩格勒命名? 同时代物理学家的错误引用应承担责任。上世纪60年代, 文章初稿经打印过后以普通邮件的形式进行提交了。如果此时互联网已经全面普及, 布鲁特和恩格勒会把自己文章的电子版第一时间放到上面, 如此一来该文章就更会被全世界的物理学家悉数知晓, 那么再接下来的历史也许就会被彻底地改写。
韩裔美国理论物理学家本·李于一九六六年最早使用“Higgs Boson”一词, 一九六六年, 在伯克利举行的国际高能物理会议上, 本·李提到了“希格斯玻色子”和“希格斯机制”。第二年, 也就是七九年的诺贝尔物理学奖获得者温伯格, 于七九年发表了一篇意义重大的文章, 该文章在此中提出了统一电磁作用和弱相互作用的模型, 温伯格该文章中首先引用了希格斯发表在 和 的两篇文章, 尔后再在文章里引用恩格勒和布鲁特的的文章。1971年温伯格发表的文章中延续了这一引用错误, 这个引用错误在粒子物理领域的文章里一直延续了几十年, 2010年版被粒子物理学界视为权威的Data Group所著内容里也出现了类似引用错误, 直至2012年5月, 温伯格发表在《纽约书评》上的短文中, 澄清了自己前些时日的引用混乱现象, 对于以自己名字作为名称的希格斯玻色子, 希格斯素来十分谦虚, 他认为用自己的名字为这种粒子命名是不合适的。希格斯曾经说过: “我在1964年投入的工作量(这里指的是以其名字命名的、希格斯微粒相关的两项具体工作)确实极为微小、精确来讲仅有整整三个星期时间;倘或接受我所提交的第二篇文章、那么充其量就仅仅只剩下两个星期便能完成所有事项了……至于后续取得的那个结果(即把我的名字用来为这个具质量的标量粒子命名)我为此而感到相当大的震惊。”自然而然的, 对于人们日常挂在嘴边的所谓“上帝粒子”, 希格斯反倒更为抵触、反感这个用来指代希格斯粒子的别称罢了。在各类公开性质的场合之中, 希格斯向来都习惯如此来呼称希格斯粒子: “那个自身包含着我所用名字的各类粒子”。
由于希格斯玻色子在粒子物理理论当中拥有的重要地位并且呢长久以来实验层面上又一直捕捉不到它哦对了还另外, 那个1998年年头诺贝尔物理学奖的获得者莱德曼在他特意编著出完成的这本书题目正是为《上帝粒子: 如果宇宙是答案, 那么问题是什么? 》如此这般的一整本书籍当中将那个被学界俗称的希格斯玻色子特别称作“上帝粒子”。二零一二年九月之时CERN的官方平台网站郑重地将早先称作“希格斯机制”专门正式变动并易名为现如今大家知晓的“布鲁特—恩格勒—希格斯机制”简称就是(BEH机制)哦。
05 为什么需要希格斯粒子?
就物理层面到底需不需要在物理意义上确认这类具有特定功能和关联特性的粒子的根本属性, 下述对必要性的阐释既从粒子物理中描述相互作用形式及各类基础粒子功能特性的整体框架展开, 又依托对希格斯粒子本质存在性的挖掘揭示这类粒子在粒子物理研究语境中的关键性价值, 因之对这类特定性质的粒子在理论构建到实验验证的关键节点上成为标准模型所预言的所有相关粒子存在形式的最终实证标的——即便基于标准模型中针对物质基本构成的界定是由两类具有确定形态及运动方式的粒子组成, 两类存在分别承担着传递不同强度作用力及约束方式的物理功能;可构成质子和中子的那层在微观尺度下具紧致凝聚特性的聚合式相互作用机制的表现形态, 会对以这类聚合形态为基础所形成的更复杂尺度的稳定粒子系统产生可直接观测的特征性影响。结合原子的, 一乃将分子而在形子, 式弱量负定衰位特责核则变相的互作用。原结子起力电将电磁(一形类子轻)力和原的电核子一起, 在子磁剩余。
一个当消失时会抵达最低能量状态的量子场, 在一般情形下本就如是, 然其能经由自相互作用形成一能量图景, 这般图景神似底部隆起而周遭环布圆槽的酒瓶;场能够借由从该中间峰顶滚下至此能量最小化处, 恰似一只置於啤酒瓶底部的大理石球总会趋向滚向圆槽边缘底部一般。倘是这般模样, 粒子就得备有非零之力, 同时随机择定某一方向逗留在二维相空间当中, 进而打破此一状态之对称性才可。当这种自发对称性破缺发生时, 出现不同种类的粒子, 在这里这些粒子要用前面提到的大理石球做对比。假设大理石球在轻轻摆动, 这个大理石球对应于量子场论里提到的粒子。当大理石球围绕着圆槽运动时, 不需要任何能量, 这对应于无质量的戈德斯通粒子;当大理石球从周围的圆槽向中间的高处运动时需要能量, 这对应于有质量的粒子。

图2希格斯右与恩格勒左在2012年7月4日CERN的新闻发布会上交谈, 这是二人第一次相遇。
希格斯機制可使得这些基本粒子获得质量, 粒子可“吃掉”戈德斯通玻色子来获此质量。即对称性破缺产生的无质量的南部—戈德斯通玻色子被无质量、自旋为1的玻色子所吸收, 使之成为后者的纵向自由度。假设真空充满了希格斯场, 其他粒子通过与希格斯粒子耦合而获此质量。粒子通过与希格斯粒子耦合获此质量的方式类似吸墨水纸吸收墨水。在此情形下, 纸张代表粒子, 墨水代表能量或质量。正像不同大小和厚度的纸张吸收不同量的墨水那般样的, 不同的粒子吸收不同的能量或质量。观测到的那个粒子质量的大小依赖于粒子对应能量的吸收能力还有空间之中希格斯场的那种强度。或者也还可以这么说, 希格斯的真空期望值(VEV)更像是像胶水或者如一种介质的, 有的粒子和该介质的当中作用是大的, 运动因而阻力也是大的, 从而所获得的那个质量大, 而作用是小的那种粒子质量则是小的。
06 希格斯粒子的产生、衰变和发现
根据标准模型的预言, 希格斯是一种不稳定的粒子(寿命预期只有10s), 产生后便很快衰变成其它粒子,因此, 实验上仅能由其衰变产物反推出其质量以及其它性质, 虽然标准模型没有对希格斯粒子的质量做出预言, 但对其作为质量函数的产生率以及 decay道 做出了预言。
探测希格斯粒子的实验过程里, 需要从超大规模非希格斯粒子的背景当中提取希格斯粒子的信号, 每约十个质子质子对撞就有一个能生成希格斯粒子的情况出现。标准模型所预言的, 125 GeV希格斯玻色子的多种衰变道当中, b反b道所占的比例大小领先为57%, 紧随其后的依次是WW道占比21%、胶子胶子道占比9%、τ反τ道占比6%、c反c道占比3%、Z-Z道占比3%以及γγ道占比仅0.2%。目前, CERN研究了希格斯玻色子5条主要衰变道(b—反b道, τ—反τ道, WW道, Z—Z道, γγ道), 这些道里最重要的是希格斯玻色子衰变到双光子道。令尽管双光子衰变道占全部希格斯粒子衰变的0.2%, 但因为高能光子极易探测, 超环面仪器ATLAS和紧凑渺子线圈CMS均配备高精度电磁量能器以探测光子能量, 故而该衰变道是地处法国与瑞士边境地区的欧洲核子中心CERN重点观测的衰变道, 大型强子对撞机LHC至今为止的所有运作能给出成百上千个样本呢。
希格斯粒子可以衰变到一对规范玻色子ZZ或WW。因为希格斯粒子的质量约为125 GeV, 所以不可能衰变到两Z玻色子或两W玻色子(Z玻色子质量约91 GeV, W玻色子质量约80 GeV)。所以, 在这类情况下, 至少一个粒子必需是W或Z场的短寿命扰动虚粒子。W玻色子和Z玻色子经常衰变到夸克和反夸克, 随后强子化为难以分辨的喷注。但W粒子也可衰变为轻子(包括e, μ或它们的反粒子)和相应的中微子, Z玻色子可衰变成一对可观测的轻子反轻子对。CERN实验也是通过这种衰变事例来寻找W和Z玻色子的。由于通常夸克与胶子是以喷注的形式(即锥形喷射的强子之形式)出现的, 于是CERN团队没试图观测c反c衰变道和胶子胶子衰变道。但b反b衰变道是有可能被观测到的, 这类衰变道有大的预期分支比和更多的可鉴别的喷注。
τ轻子寿命很短, 衰产难与背景分不开, 伴至少一中微子, 导致τ—反τ道探测亦棘手, 因ATLAS和CMS探测器无法探及中微粒子, 导致希格斯粒子质量探测精度在此道不如其他道好;尽管如此, τ—反τ衰变道仍是CERN各组分析的一环, 长久以来, 美国芝加哥的费米实验室(), 暨CERN 一直致力于希格斯粒子的探寻工作。
2012年7月4日的时候, LHC的CMS还有ATLAS合作组负责人, 在分析完此前两年积攒到的数据过后, 就已将他们各自寻找希格斯粒子得到的初步结果进行了报告, 这两个实验组一起, 不但以五个标准差的显著度观测到了一个质量为125 GeV的、具备与希格斯粒子性质相仿的新粒子, 并且费米实验室对撞机的CDF还有D0合作组也报道了这项来自CERN却和其并不完全一致但还要稍差一些的、关于希格斯粒子的迹象, 至于所声称的这项发现, 则几乎完整地是源自于双光子以及另外的四个带电轻子道上。CMS团队恰恰还在双光子道和4个带电轻子道同一时刻才在125 GeV才刚刚看到了比较明显的信号才对, 而ATLAS的一系列 data 反倒还进一步直接排除掉了原先那种单纯单由观测室自身统计涨落才会存在的那种可能性, 两个团队还专门去探寻了那种仅有的WW衰变道, 发现了一点才刚好与125 GeV Higgs严格自洽起来的那种微弱且特定的专属信号。

在欧洲核子研究中心发布发现疑似符合标准模型希格斯粒子之后, 英国权威物理学家史蒂芬·霍金在接受英国广无线电播的访谈过程中提出: 这属于一份重要的成果, 希格斯教授该当为此斩获诺奖。但是与此同时这类结论也让人有些遗憾, 毕竟物理学科的推进每每是借由在相关试验之中发掘出人预料的结论来促成迭代前进的。他还说: 基于这样的由头, 我还有密歇根大学的凯恩打了个赌注, 之前我赌希格斯粒子定会被成功找到。但现在想来我仿佛刚刚亏掉了一百美金。”
2013年十月第八日日, 瑞典皇家科学院把2013年的诺贝尔物理学奖获得者公布的人做恩格勒再是希格斯做。人两因理论发现在助于我们理解亚原子粒子质量起源的一种上那机制, 由该所预言的那它的基本粒子近来已经被CERN之大, 大器或强的强子对撞机的还有ATLAS还有CMS实验所了个实的证后么么么。得知自己拿到获奖后的了之后, 恩格勒说自己表示的呢呀说获得这个奖项的奖是一种非常让人让人、非常的愉快的事个, 当然了, 我实在是非常的非常的高兴能被呢就、授给啦这个颁发授予该的个奖项的奖儿它呀是。希格斯也在爱丁堡大学发布的一个声明中说: “我对被授予这一奖项感到不知所措, 感謝瑞典皇家科学院。我也祝贺为发现这个新粒子做出了贡献的人, 并感谢我的家人、朋友及同事对我的支持。我希望对基础科学这项褒奖将於提升大家对纯科学研究价值的重视有帮助。”。针对该项诺贝尔奖的评介, 尤其对提出希格斯机制有具体贡献的另一位人士基布尔却语焉不详: 我们的论文毫无疑问是一九六四年在相关刊物发表的三篇论文里时间最靠后的那一篇, 可我们的文章却在探讨细节上最为周全最为彻底……因此也完全不奇怪, 瑞典科学院最终觉得不能把我们划入入选名单之中。”。
07 结束语
粒子物理标准模型从创立刚开始的那个节点, 已经拿到了实验对它的精准查证核对, 希格斯粒子被发觉确认的这项科研活动, 是标准模型这套理论框架又一桩取得成功的重要标记。可这一件事, 终归没法当作象征, 物理学家为了摸通弄懂宇宙架构的核心底细与规律的前行步履, 已然止歇。在标准模型成立构建那会儿的开端之际, 中微子的质量, 定调取值是零。但刚过去没几年的大气层之中中微子振荡探究实验、太阳里头中微子振荡探究实验的多项内容与数据结果, 都告知或者说表明: 中微子事实上是具备质量的一种微粒子。要攻克并处理中微子的质量难题以及标准模型这套理论体系自己原先就存有的这类如自由参数项过多、理论架构缺失自然合理性之类层面的问题, 全都隐隐约约暗含预示着: 超出当前所熟悉的标准模型理论范畴, 另有新一类全新物理层面理论的存在。
目前物理学家还没有清楚认识暗物质和暗能量的本质二者被称为是二十一世纪物理学上的两朵乌云, 同时夸克禁闭重子起源引力量子化味混合等问题也亟待物理学家的解决。
写作本文过程中, 台岛清华大学的黄达与中国科学院理论物理研究所的刘卓提供了宝贵建议, 一并在此对这些致谢。
附:
1) 1902—1984狄拉克(Paul Adrie Dirac)是英国理论物理学家, 是曾在量子力学和量子电动力学等方面做出奠基性工作的1933年诺贝尔物理学奖获得者。
2) 对称性, 一直是物理学家关注的问题: 杨振宁曾指出, 二十一世纪物理学的主旋律, 是量子化、对称性与相因子;李政道认为, 二十一世纪物理学的挑战, 是夸克禁闭、对称和对称破缺以及暗物质、暗能量;周光召则认为, 对称性和对称破缺, 是世界统一性和多样性之根源。
3) 事实上, 希格斯未经管好的酒。学生里的卡比波、格拉肖、罗宾逊以及韦尔特曼, 常研讨理论物理问题直至深夜, 还拿希格斯置于储藏室的剩酒当助兴剂。这使他们次日早上不能按时起床, 进而迟到第一节课。
4) 戈德斯通在1960年发表的应用超导办法处理场论的文章, 该文章相较BCS理论, 于概念程度看显得更加明晰。文章引入的是所谓的酒瓶势或墨西哥帽势, 经由这种势能不难察觉出对称自发破缺如何出现, 缘由在于系统当中的最低位能态处于酒瓶的底端, 并非坐落于对称点上。
5) 由杨振宁和米尔斯这个俩属于1954年提出的杨—米尔斯理论, 是那种定域非阿贝尔规范理论, 此理论将对量子电动力学范畴里的U(1) 定域规范对称性予以推广, 最开始本想用它描述同位旋对称性, 可该理论存有的定域规范不变性会引发无质量的矢量粒子出现, 然而除了光子以外, 我们从未能在实验上观测到任何这类的无质量矢量粒子呀。
6) 希格尔伯特6月17年19日, 顾回来带事的爱丁送栏架期的到后期的标近新是之一的工当时格斯希, 事的工的上, 阅看过在, 门的部南着通往上了关经乎似他为因, 声一了骂是应反的的当我想我: “说格斯希16年4, 09到。”。论理力学电量子爱钟爱宝林格施即, 论等场的部特这有种一的想起忆渐时的过礼拜周”。的场种有可没说道的说希格尔伯特管尽, 论理子量的设想郎阳南。
7) 1932年出生在比利时布鲁塞尔郊区的是恩格勒, 他先后在布鲁塞尔自由大学拿到了电子工程学位和自然科学博士学位, 曾在美国康奈尔大学工作过两年, 1961年后便自此一直在布鲁塞尔自由大学工作。需要留意的是, 布鲁特已于2011年5月3日去世, 没能赶到与恩格勒一同分享诺贝尔物理学奖的时刻。
8) 1935—1977年的本·李即李辉昭, 曾被同行们推崇界定为该时代顶尖卓越之基础粒子物理学家里的其一, 其开创推进的工作, 还对被称作标准模型与重整化等领域内, 以及第四大类编号为字母“C”开头的类型夸克的探索、演化、进展, 造成且产生了兼具深远意义之关键重影响。时间节点为1977年6月16日当日, 李辉昭的因故亡去, 直接缘由归咎于遭受的外来汽车制造器物参与组成的道路交通类事故的发生(引致人身伤害)。
9) 此后, 希格斯粒子时常被之称作乃至于媒体也用“上帝粒子”来冠之, 这个惯称的流传应得益于媒体对粒子物理学和大型强子对撞机关注度有所递增的动作加持。
10) 粒子物理之钻研界里, 五个标准差之统计显著度就表示着该新粒子的发觉之可信度为九十九点九九九九%。