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王根喜的三联数字博客

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日志

 
 

质疑希格斯粒子为基本粒子的质量之源  

2012-08-08 21:35:38|  分类: 三联数字与科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1希格斯机制的通俗解

   希格斯粒子是一种亚原子粒子,也就是说,理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一。但是它仍然有待实验观测证实。科学家们提出的物理学标准模型预言了这种粒子的存在,其作用是解释为何其它粒子会拥有质量。根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。

    希格斯场赋予整个宇宙中其它粒子以质量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力来做比喻。如果粒子没有质量,它们便可以在宇宙中以光速前进,因为质量的本质便是对物体改变其速度的制约性。

   希格斯创建了一个特别的概念“希格斯场”。希格斯认为,在宇宙大爆炸过程中,形成一种无形却到处存在的场,上帝粒子就存在于这个场内。当有些粒子与上帝粒子遭遇时,它们会降低速度,获得质量,而另一些粒子则会不受阻碍地继续前进。

    上世纪末,由于科学家很难向英国政府解释清楚希格斯的理论,时任英国科学部长的威廉.渥德格雷不得不举办全国竞赛,寻找对希格斯场最准确且通俗的解释。

  获胜者是伦敦大学学院的物理学家大卫.米勒,他用一幅漫画来解释:希格斯场,就像是在一个房间内正在举行聚会的政治团体。当一个普通人走进房间的时候,不会引起别人注意,他可以不受阻碍地在房间来回走动。但是,如果走进房间的是时任英国首相的撒切尔夫人,就会有许多人将她围起来,让她不得不放慢脚步,这就像是给了撒切尔首相一种“质量”,这时被围着的首相具有很大的惯性,而惯性正是质量的物理属性。

 

2希格斯粒子的质量是从何而来

   如果按希格斯机制来解释基本粒子的质量起源,那么我们要问希格斯粒子的质量从何而来?因为按标准理论模型宇宙的最基本粒子都是无质量的粒子,比如光子,引力子,胶子等。而这些无质量的粒子通过遇到希格斯粒子减速从而获得质量。如果证明光子,引力子,胶子存在静止质量的话,那希格斯机制是否有效应?如果有效应,那希格粒子是为什么是唯一让基本粒子获得质量的粒子呢?为什么不是W、Z或者是胶子呢?还有我能从理论上看出希格斯粒子与其它获得质量粒子存在母子关系吗?也就说我们能从理论上推算出希格斯粒子及其标准模型中所预言的61中基本粒子的质量吗?

 

3质量是宇宙中基本粒子的固有属性

   根据质量的定义,所谓质量是基本粒子所含物质的多少,所以基本粒子的质量是其固有的属性,也就是说根本不存在绝对静止的基本粒子,只有存在相对静止的基本粒子,如果这个结论成立的话,我们可以论证光子,引力子,胶子的相对静止质量不为零。这样可以反证用希格斯粒子来解释基本粒子的质量之源存在着不合理性,因为用希格斯粒子无法解释光子的不为零的静止质量。

 

4大型强子对撞机发现的疑似希格斯粒子是什么粒子呢?

    根据玻色子速度的数字结构可以计算出希格斯粒子的质量约为:126.2GeV。所以我们从理论上推论:大型强子对撞机发现的疑似希格斯粒子其实就是与W、Z一样的传递弱力的中间玻色子。

 

 

5普朗克力子才是宇宙中基本粒子质量的来源

根据三联数字宇宙模型可知:我们的宇宙最终是由一种基本粒子构成:即普朗克力子,它传递着宇宙的大统一力:普朗克力。普朗克力子在传递大统一力时因释放能量而衰减成胶子、光子、玻色子、引力子。胶子传递强力时产生了四代夸克,光子传递电磁力时产生四代磁极子,玻色子传递弱力时产生了四代轻子及中间玻色子(W,Z,希格斯粒子),引力子传递引力时产生四代暗物质粒子。这就是我们宇宙的形成过程。值得庆幸的是我们用传递力的粒子速度的数字结构推算岀基本粒子的质量与它们的实验值相吻合,这更进一步从理论上证实普朗克力子才是宇宙中基本粒子质量的来源。

 

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