The Higgs Particle希格斯粒子
希格斯玻色子解读
希格斯说希格斯玻色子将很快被发现据新华社日内瓦2008年4月12日电在40多年前预言了希格斯玻色子存在的英国物理学家彼得·希格斯，日前在参观欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）时对媒体说：“几乎可以确定，很快就可以发现希格斯玻色子。
”希格斯玻色子被认为是物质的质量之源，它是“标准模型”这一粒子物理学理论中最后一种未被证实的粒子，但是它的存在却是整个“标准模型”的基石。
因此，它被称为粒子物理学的“圣杯”，也被称为“上帝粒子”，充满了神秘色彩。
自从希格斯预言这一粒子存在以来，科学家们就一直试图在实验中发现该粒子从而证实其存在，但至今所有努力均告失败。
于2003年开始兴建的欧洲大型强子对撞机位于法国和瑞士边境地区地下100米深、约27公里长的环形隧道中，耗资总计约20亿美元，预计将于今年6月正式开始运行。
届时，它将凭借能使单束粒子流能量达到7万亿电子伏特而成为世界上能级最高的对撞机。
科学家普遍期望在这一对撞机的帮助下，能够在前所未有的对撞能量下取得包括发现希格斯玻色子在内的新发现。
不过希格斯认为，发现希格斯玻色子未必一定需要大型强子对撞机的帮助。
他说，迄今已运行多年的美国费米实验室的万亿电子伏特加速器（Tevatron）可能已经获得了希格斯玻色子存在的数据，“这是可能的……希格斯玻色子的身影可能已存在于他们获得的数据中了，只是还没有从数据分析中找到而已”。
新闻资料粒子物理学的“圣杯”——希格斯玻色子人们早已发现，自然界中物体之间千差万别的相互作用，可以简单划分为4种力：即引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射衰变的弱作用力。
在爱因斯坦的相对论解决了重力问题后，人们开始尝试建立一个统一的模型，以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子。
经过长期研究和探索，科学家们建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论，它把基本粒子（构成物质的亚原子结构）分成3大类：夸克、轻子与玻色子。
“标准模型”的出现，使得各种粒子如万鸟归林般拥有了一个共同的“家园”。
物理学奖深度解读：希格斯粒子,赋予其他所有粒子以质量
物理学奖深度解读：希格斯粒子，赋予其他所有粒子以质量如果把物质分割得越来越小，会发生什么？最终，你会得到构成物质的分子或者原子。
但这些东西还能进一步分解成电子和原子核。
而原子核又可以继续被分割成构成它们的质子和中子。
它们的内部则是夸克。
到了这一步，你就已经抵达了标准模型（我们当前的粒子物理学理论）之中，我们视为是基本的那一层面。
不管你一开始分割的是什么物质，到了这个地步，你都会得到一大堆夸克和一大堆电子之类的粒子。
夸克事实上还可以分成6种：构成质子和中子的是较轻的上夸克和下夸克，另外还有较重的奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。
电子则属于另外6种粒子构成的另一个家族，即轻子：包括电子的两种质量更重的“表亲”——μ子和τ子，以及与它们一一对应的3种几乎没有质量的中微子。
所有这12种物质粒子，被统称为“费米子”，都各自拥有一种与它们完全相同、只是电荷相反的反物质粒子。
就是这样了。
物质不可能再分割到比这些基本粒子更小了。
如此简洁的基本粒子组合，与实验事实完美吻合，但其中隐藏着一个令人费解的难题。
所有这些物质粒子都有一个属性，被称为“质量”——这是一种抗拒被移来移去的属性。
不同粒子的质量各不相同，从质量最轻的电子中微子到质量最重的顶夸克，跨越超过11个数量级之多。
这些质量来自何方，为什么又如此千差万别呢？破缺的对称在标准模型之中，构成物质的费米子通过作用力发生相互作用，而作用力是由另一大类被称为“玻色子”的粒子传递的。
以电磁力为例，是它使得原子能够形成，驱动电流在我们的电器中奔腾，而传递电磁力的玻色子则是光子。
光子与物质的相互作用取决于电荷的多寡：电子（携带1个负电荷）感受到的电磁力，就要强于夸克（携带-1/3或者+2/3个电荷）。
不带电荷的中微子，根本感受不到电磁力。
夸克还拥有各自的“色荷”，被称为胶子的粒子依据色荷产生强核力。
这种力要比电磁力强得多，但奇怪的是，胶子本身也携带色荷，因而会彼此粘黏在一起。
希格斯粒子综述
现代理论物理导论作业题目: 关于希格斯粒子的介绍专业班级 2014级学科教学（物理）学生姓名学生学号完成时间关于希格斯粒子的介绍(2014级学科教学（物理） )摘要：希格斯粒子的研究是物理学前沿领域研究，因此对于希格斯粒子的了解至关重要。
此文首先在简单的介绍希格斯粒子的基本术语后，介绍了希格斯粒子的理论发展，及其实验研究，最后完整的介绍了希格斯粒子的基本概念，将对希格斯粒子的有关内容进行简单的综述。
关键词：希格斯粒子；理论发展；实验探究1 关于希格斯粒子的基础术语介绍本篇文章使用到一些名称相近的术语。
这些术语涉及到很多重要与相关的概念。
为了避免混淆不清，在这里特别对这些术语加以详细解释说明。
规范对称性：将物理系统在各个时空位置的物理性质按照规范场论关联在一起，可以分为全局规范对称性与局域规范对称性两种。
为了满足局域规范对称性，必须引入传递基本相互作用的规范玻色字，而这规范玻色子必须不带有质量。
例如，为了满足局域规范对称性，电磁相互作用的规范玻色子不带有质量，因此，电磁力是长程力，光子的质量为零。
相互作用的规范对称性迫使它的规范玻色子不带有质量，但是实验证明，弱相互作用的规范玻色子（W玻色子、Z玻色子）实际带有很大的质量，因此弱作用力是短程力。
很长久一段时间，物理学者无法完善处理这理论瑕疵。
希格斯机制：解释了为什么规范玻色子仍旧带有质量，尽管基本粒子所遵守的物理定律必须满足规范对称性。
理论物理学者进一步提出，希格斯机制可能是所有基本粒子获得质量的物理机制。
这希格斯机制已被实验证实。
但是，物理学者仍旧不清楚关于希格斯机制的诸多细节。
希格斯场：是根据标准模型假定遍布于宇宙的一种基本场。
假若这希格斯场存在，则弱电相互作用所遵守的对称性物理定律的会被打破。
希格斯场的存在触发了希格斯机制，使得负责传递弱作用力的规范玻色子带有质量，因此弱作用力是短程力。
理论物理学者进一步提出，这同样的希格斯场可以解释为什么其它种基本粒子（轻子、夸克）也带有质量。
希格斯粒子系列 - 谁该居希格斯粒子之功
本文来自第九阅览室如果希格斯粒子真的找到，一群科学家可能因预测此一扑朔迷离的粒子而获奖，但是到底谁应该居首功，两年前就已经引起过一场风波。
难以捉摸的希格斯粒子还没被找到，就已引发争议。
两年前在法国的一场会议里大家情绪高涨，粒子物理学界里看法分歧，原因是对发展出希格斯粒子存在背后机制的六位理论物理学家，到底谁的贡献最重要。
一般认为，这个机制会赋予粒子质量，而希格斯粒子的存在是这个机制的一部分，希格斯粒子也是粒子物理标准模型的最后一块尚待发现的拼图。
两批物理学家，一组在瑞士日内瓦附近欧洲最大的粒子物理实验室的欧洲粒子物理中心（CERN）大强子对撞机，另一组则位于伊利诺州巴达维亚的兆电子伏特加速器，他们最近预测说这个粒子可望在未来数年内被观测到。
这不只让找到这个粒子的竞争更加紧凑，也让确立提出这个构想的所有权成为迫切问题。
正如同欧洲粒子物理中心粒子物理学家埃利斯（John Ellis）所言，“让我们面对现实，这关系到一个诺贝尔奖。
”希格斯会产生功劳所有权问题，是因为这个理论机制在一九六四年的几个礼拜之内，分别由三个团队独立发展出来。
首先是比利时的布劳特（Robert Brout）和恩格勒（Francois Englert），接着是苏格兰的希格斯（Peter Higgs），最后是伦敦的基布尔（Tom Kibble）以及他在美国的同事古劳尼克（Guralnik，当时还在伦敦）和哈根（Carl R. Hagen）。
英国牛津大学粒子物理学家克罗斯（Frank Close）说，“有六个人在短时间内一个接一个发展出这套理论机制，他们都有正当性来主张自己有贡献。
”由于瑞典皇家科学院一次只能给不超过三个人诺贝尔奖，值此该粒子即将出现前夕，这六个人开始争夺仅有一半人能分享的奖项。
“排在诺贝尔奖的前三人会感到相当轻松，他们必须要做到的事，就是活过这个粒子的发现，”埃利斯说，“可以理解，后面那些人或许会相当紧张。
”引燃战火二○一○年年七月法国奥赛举行了一个“找寻希格斯粒子”的会议，这个会议的一张广告，重新引燃关于贡献归属的争议。
希格斯玻色子概述
希格斯玻色子希格斯玻色子希格斯玻色子（或称希格斯粒子、希格斯子Higgs boson）是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子，至今尚未在实验中观察到。
它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。
物理学家希格斯提出了希格斯机制。
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。
2012年7月2日，美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布，该实验室最新数据接近证明被称为―上帝粒子‖的希格斯玻色子的存在。
标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述，但是在能量低于一定条件后，电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用，这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺。
希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的。
研究背景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，希格斯场引起电弱相互作用的对称性自发破缺，并将质量赋予规范玻色子和费米子。
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。
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider，简称LHC)将有机会发现希格斯粒子。
上帝粒子--希格斯粒子希格斯玻色子被认为是物质的质量之源，―上帝粒子‖是1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼对希格斯玻色子的别称。
这种粒子是物理学家们从理论上假定存在的一种基本粒子，目前已成为整个粒子物理学界研究的中心，莱德曼更形象地将其称为―指挥着宇宙交响曲的粒子‖。
自1899年汤姆逊爵士发现电子开始，直至如今，在一个多世纪的时间里，人类一直孜孜不倦的探索着微观欧洲核子研究中心大型强子对撞机世界的奥秘。
1995年3月2日，美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时，一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的62个基本粒子中的61个都已经得到了实验数据的支持与验证，看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利，对物质微观结构的探索已经到达了它的尾声，似乎人类也马上就要听到这一跌宕起伏的，充满了高潮与华彩的探索乐章的终曲，但是仍然有一个粒子，游离在这座辉煌的大厦之外，仿佛一个幽灵，这就是希格斯粒子，而且就是这个粒子可能会击垮整座大厦。
希格斯玻色子
希格斯玻色子
希格斯玻色子（或稱希格斯粒子、希格斯子、上帝粒子）是粒子物理學標準模型預言的一種自旋為零的玻色子，至今尚未在實驗中觀察到。
它也是標準模型中最後一種未被發現的粒子。
英國物理學家希格斯（P.W.Higgs）提出了希格斯機制。
在此機制中，希格斯場引起自發對稱性破缺，並將質量賦予規範傳播子和費米子。
希格斯粒子是希格斯場的場量子化激發，它通過自相互作用而獲得質量。
歷史
自然界中物體之間的相互作用，可以劃分為4種力：引力（重力）、電磁力、強相互作用、弱相互作用。
在愛因斯坦相對論解決了重力問題後，人們開始嘗試建立統一的模型，以期解釋通過後3種力相互作用的所有粒子。
科學家們建立起被稱為標準模型的粒子物理學理論，它把基本粒子分成3大類：夸克、輕子與玻色子。
標準模型的缺陷，就是該模型無法解釋物質質量的來源。
為了修補上述理論的缺陷，英國科學家希格斯提出了希格斯場的存在，並進而預言了希格斯玻色子的存在。
假設出的希格斯玻色子是物質的質量之源，是電子和夸克等形成質量的基礎。
其他粒子在希格斯玻色子構成的場中，受其作用而產生慣性，最終才有了質量。
之後所有的粒子在除引力外的另3種力的框架中相互作用，統一於標準模型之下。
標準模型預言了62種基本粒子的存在，這些粒子基本都已被實驗所證實，而希格斯玻色子是最後一種未被發現的基本粒子
維基百科。
higgs粒子主要衰变道_概述及解释说明
higgs粒子主要衰变道概述及解释说明1. 引言1.1 概述在物理学领域，higgs粒子是一种由标准模型预测的基本粒子，也被称为希格斯玻色子。
它于2012年由欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机（LHC）实验团队通过其主要衰变道进行探测而被确认存在。
1.2 文章结构本文将首先介绍higgs粒子的基本概念和发现历程。
然后，我们将重点讨论higgs粒子主要衰变道，并解释了了解这些衰变道的重要性。
接下来，我们将对常见的higgs粒子衰变模式进行详细分析并介绍每个模式的特点。
最后，我们将总结回顾主要衰变道及其解释说明，并展望未来在该领域的研究方向。
1.3 目的本文旨在提供一个全面而清晰的概述，以帮助读者深入了解higgs粒子主要衰变道及其重要性。
通过对不同衰变模式的分析和研究进展，我们希望能够揭示更多关于higgs粒子特性和基本物理规律的信息，并为未来的研究提供指导和启示。
2. higgs粒子2.1 简介Higgs粒子是由彼得·希格斯（Peter Higgs）等科学家在1964年提出的，也被称为希格斯玻色子。
它是标准模型中的一种基本粒子，具有自旋零和非常特殊的质量。
Higgs粒子被认为是解释元素粒子获得质量机制的关键。
2.2 发现历程通过欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）在2012年实验数据的分析后，宣布正式发现了Higgs粒子。
这个发现对于理解基本粒子物理学和揭示宇宙组成起到了重要作用。
2.3 特性与重要性Higgs粒子与其他基本粒子不同，因为它是唯一一个在标准模型中没有自旋零点的费米子或玻色子。
通过与其他基本粒子相互作用，Higgs场赋予这些基本粒子质量，并且对其行为产生关键影响。
Higgs粒子的发现证实了希格斯场存在，并且奠定了标准模型的一部分，这是目前最广泛接受的描述微观世界的理论框架。
Higgs粒子的理解对于揭示宇宙的演化和基本粒子物理学的未来研究具有重要意义。
西格斯粒子
西格斯粒子一、什么是西格斯粒子？西格斯粒子（Higgs boson），又称希格斯玻色子，是一种基本粒子，由英国物理学家彼得·希格斯等人在1964年提出。
它是标准模型中的最后一个未被实验观测到的粒子，也是标准模型中解释质量来源的核心部分。
二、西格斯粒子的重要性1.解释质量来源：根据标准模型，物质的质量来自于与之相互作用的希格斯场。
通过与希格斯场相互作用，其他基本粒子获得了质量。
因此，西格斯粒子对我们理解物质的起源和性质具有重要意义。
2.验证标准模型：标准模型是描述基本粒子和其相互作用的理论框架。
西格斯粒子的发现验证了标准模型中关于希格斯场和质量生成机制的预言，进一步巩固了这个理论框架在物理学中的地位。
3.探索新物理：除了验证标准模型外，西格斯粒子还可能为揭示更深层次的物理学提供线索。
通过研究西格斯粒子的性质和相互作用，科学家可以进一步探索超出标准模型范围的新物理现象。
三、西格斯粒子的发现1.大型强子对撞机（LHC）：为了寻找西格斯粒子，科学家在瑞士日内瓦建造了世界上最大的粒子加速器——大型强子对撞机。
LHC能够以接近光速将质子加速到高能状态，并使它们在加速器环中相互碰撞。
2.ATLAS和CMS实验：LHC上有两个主要实验，分别是ATLAS实验和CMS实验。
这两个实验利用巨大的探测器来记录碰撞过程中产生的各种粒子。
科学家通过分析这些数据，寻找与西格斯粒子相关的特征。
3.2012年发现：在2012年7月4日，ATLAS和CMS实验宣布，在之前进行的实验证明中发现了一种新粒子，其质量约为125 GeV/c²，符合希格斯玻色子（即西格斯粒子）的预期。
四、西格斯粒子的性质和特征1.质量：西格斯粒子的质量约为125 GeV/c²，相对较轻。
2.自旋：西格斯粒子的自旋为0，这意味着它是一种玻色子。
3.衰变模式：西格斯粒子可以通过不同的衰变模式来分解为其他粒子。
常见的衰变模式包括衰变成两个光子、四个轻子（例如电子、μ子等）或两个强子（例如夸克）等。
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W’s
August 22, 2002
UCI Quarknet
W+
W-
Z0
The Higgs Field and Higgs Boson
1961 – 1968 Glashow, Weinberg and Salam (GWS) developed a theory that unifies the electromagnetic and weak forces into one electroweak force.
Electromagnetic Force – mediator: photon (mass = 0) felt by electrically charged particles
August 22, 2002
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Higgs Mechanism
Goldstone’s Theorem - The spontaneous breaking of a continuous global symmetry is always accompanied by the appearance of massless scalar particles called Goldstone bosons.
electromagnetic forces become comparable..
August 22, 2002
UCI Quarknet
GWS Electroweak Theory
The theory begins with four massless mediators for the electroweak force: Wμ1,2,3 and Bμ.
Higgs Mechanism III. Searches for the Higgs Particle IV. Future Prospects V. What We Will Learn When We Find It
August 22, 2002
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I. Mass in the Standard Model
August 22, 2002
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Spontaneous Symmetry Breaking
This is a phenomenon that can occur when the symmetries of the equations of motion of a system do not hold for the ground state of the systearah D. Johnson University of La Verne
August 22, 2019
August 22, 2002
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Outline
I. Mass in the Standard Model II. Electro-Weak Force Unification and the
Weak Force – mediators: W+,W-, Z0(mass ~ 80-90 GeV/c2) felt by quarks and leptons
August 22, 2002
UCI Quarknet
For two protons in a nucleus the electromagnetic force is 107 times stronger than the weak force, but, at much shorter distances (~10-18 m), the strengths of the weak and the
Wμ1,2,3, Bμ
W+, W-, Z0, γ
This transformation is the result of a phenomenon known as Spontaneous Symmetry Breaking. In the case of the electroweak force, it is known as the Higgs Mechanism.
In the Higgs Mechanism, as the result of choosing the correct gauge, the massless gauge field “eats” the Goldstone bosons and so acquires mass. In addition, a “mass-giving” Higgs field and its accompanying Higgs boson particle emerge.
What is the origin of the particle masses?
August 22, 2002
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Particle Masses (GeV/c2)
Up 0.003 Down 0.006
νe <1 x 10-8 Electron 0.000511
August 22, 2002
Charm 1.3
Strange 0.1 νμ
<0.0002 Muon 0.106
Top 175 Bottom 4.3 ντ <0.02 Tau 1.7771
UCI Quarknet
Photon 0
Gluon 0 Z
91.187 W± 80.4
Questions:
Why is there such a large range of quark masses? Why is there such a large range of lepton masses? Why are the neutrino masses so small?
Why do the W and Z have mass, but the photon and the gluon do not?
August 22, 2002
UCI Quarknet
II. Electroweak Force Unification and the Higgs Mechanism