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对称自发破缺—>真空简并—>获得质量
来自: 端阳(七転び八起き) 2013-10-22 05:05:12
[农民]翻译了一篇关于Higgs的Focus
http://phyarmer.diandian.com/post/2013-10-15/40054038110
原文的地址：http://physics.aps.org/articles/v6/111#c2
我这里补充一些有意思的fact。首先，Higgs模型来自于南部模型（这里只限于粒子物理），这两个模型的本质都是对称自发破缺，而主要的区别在于，前者是局域对称的自发破缺（规范对称），而后者是整体对称的破缺。Higgs模型之所以目前优越于南部模型，是因为后者产生一种不存在的零子旋粒子——Goldstone波色子，这一点是南部模型的缺陷。为了弥补这一缺陷，历史上出现了两种方案（据我所知），一种是在自发破缺的模型上再手动添加一个明显破缺项，使得真空变形，对于Z2自发破缺的情况，请看下图
实线是自发破缺的原始图，虚线是加入明显破缺后的图。这种改变使得Goldstone波色子获得质量，这种新的带质量的粒子被称为赝Goldstone波色子。这里需要强调一点，Z2自发破缺是不生成Goldstone波色子，因为对称是离散的，只有连续的对称自发破缺才生出Goldstone波色子，这里之所以用离散的情况来说明，是因为画图方便。另一种方案就是Higgs机制，它将规范对称和自发破缺相结合，其结果使得无质量的Goldstone波色子被零质量规范场（粒子）“吃掉”，最终使得的规范场获得质量，这一机制最好的体现就是弱相互作用（使得传递弱相互作用的粒子获得质量），这也是弱电统一的基础。Higss机制的成功就在于消灭了没有质量的Goldstone波色子，并使得杨-mills的规范理论（粒子）获得质量。
ps：所谓对称自发破缺，指的是描述体系的拉式密度具有某种对称性，而体系的真空态却不具备这种对称性。另两种常见的对称破缺是明显对称破缺和量子反常，前者指的是拉式密度中存在明显破缺某种对称的项，比如狄拉克场的质量项，破坏守正对称；后者指的是经典体系具有某种对称性，而其对应的量子体系却不具有这种对称性，如果用费曼的路径积分量子化，那么这种对称破缺体现在积分测度上。
pps：对于标量场电动力学，由于U(1)被破坏，体系的电荷不再守恒；Weinberg-salam的 $SU(2)\times U(1)$ 破缺后的电荷补偿来自于规范场的重新定义，与Higgs场无关。
ppps：自发破缺的体系不会生成快子，这是由“粒子”的定义决定的，由经典场的观念，“粒子”是基态附近的微扰，而0对应的并不是最低能态的场的构型
pppps：对称自发破缺可以将对称完全破缺，也可以不完全破缺，比如上面给的Z2对称的例子就是完全破缺的例子，而Weinberg-salam的模型是不完全破缺的例子，其中$SU(2)\times U(1)$破缺至$U(1)$。
$p^5$s：一旦选定了某个自发破缺的真空态，那么再想由这个真空过渡到其它简并的真空态是不可能的，因为从一个真空过渡到另一个真空态需要“无限大”的能量。
$p^6$s：Z2自发破缺的(1+1)维模型存在经典的拓扑孤子解，就是所谓kink，这个词来自于荷兰语，意思是“绳子上的纽结”。
$p^7$s：Higgs机制并不是唯一使粒子获得质量的模型，除此以外，标准模型中中微子获取质量的方式是see-saw机制。
http://phyarmer.diandian.com/post/2013-10-15/40054038110
原文的地址：http://physics.aps.org/articles/v6/111#c2
我这里补充一些有意思的fact。首先，Higgs模型来自于南部模型（这里只限于粒子物理），这两个模型的本质都是对称自发破缺，而主要的区别在于，前者是局域对称的自发破缺（规范对称），而后者是整体对称的破缺。Higgs模型之所以目前优越于南部模型，是因为后者产生一种不存在的零子旋粒子——Goldstone波色子，这一点是南部模型的缺陷。为了弥补这一缺陷，历史上出现了两种方案（据我所知），一种是在自发破缺的模型上再手动添加一个明显破缺项，使得真空变形，对于Z2自发破缺的情况，请看下图
实线是自发破缺的原始图，虚线是加入明显破缺后的图。这种改变使得Goldstone波色子获得质量，这种新的带质量的粒子被称为赝Goldstone波色子。这里需要强调一点，Z2自发破缺是不生成Goldstone波色子，因为对称是离散的，只有连续的对称自发破缺才生出Goldstone波色子，这里之所以用离散的情况来说明，是因为画图方便。另一种方案就是Higgs机制，它将规范对称和自发破缺相结合，其结果使得无质量的Goldstone波色子被零质量规范场（粒子）“吃掉”，最终使得的规范场获得质量，这一机制最好的体现就是弱相互作用（使得传递弱相互作用的粒子获得质量），这也是弱电统一的基础。Higss机制的成功就在于消灭了没有质量的Goldstone波色子，并使得杨-mills的规范理论（粒子）获得质量。
ps：所谓对称自发破缺，指的是描述体系的拉式密度具有某种对称性，而体系的真空态却不具备这种对称性。另两种常见的对称破缺是明显对称破缺和量子反常，前者指的是拉式密度中存在明显破缺某种对称的项，比如狄拉克场的质量项，破坏守正对称；后者指的是经典体系具有某种对称性，而其对应的量子体系却不具有这种对称性，如果用费曼的路径积分量子化，那么这种对称破缺体现在积分测度上。
pps：对于标量场电动力学，由于U(1)被破坏，体系的电荷不再守恒；Weinberg-salam的 $SU(2)\times U(1)$ 破缺后的电荷补偿来自于规范场的重新定义，与Higgs场无关。
ppps：自发破缺的体系不会生成快子，这是由“粒子”的定义决定的，由经典场的观念，“粒子”是基态附近的微扰，而0对应的并不是最低能态的场的构型
pppps：对称自发破缺可以将对称完全破缺，也可以不完全破缺，比如上面给的Z2对称的例子就是完全破缺的例子，而Weinberg-salam的模型是不完全破缺的例子，其中$SU(2)\times U(1)$破缺至$U(1)$。
$p^5$s：一旦选定了某个自发破缺的真空态，那么再想由这个真空过渡到其它简并的真空态是不可能的，因为从一个真空过渡到另一个真空态需要“无限大”的能量。
$p^6$s：Z2自发破缺的(1+1)维模型存在经典的拓扑孤子解，就是所谓kink，这个词来自于荷兰语，意思是“绳子上的纽结”。
$p^7$s：Higgs机制并不是唯一使粒子获得质量的模型，除此以外，标准模型中中微子获取质量的方式是see-saw机制。
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2013年10月22日 - ps：所谓对称自发破缺，指的是描述体系的拉式密度具有某种对称性，而体系的真空
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2013年10月22日 - ps：所谓对称自发破缺，指的是描述体系的拉式密度具有某种对称性，而体系的真空相态列表- 维基百科，自由的百科全书
https://zh.wikipedia.org/zh-hk/相态列表
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利用对称性可以将拓扑超流态分为时间反演不变的拓扑超流态和时间反演对称破坏 ... 隙拓扑超流态，这一新物质相具有空间不均匀的序参量，在动量空间中体系内部的能 ... 这种行为会产生一种类似激光但是能量效率要高得多的纯光束。2007年美国的 ... 下（约五百亿分之一绝对温度，使粒子处于正常密度的最高温度）拥有超流动性的 ...
https://zh.wikipedia.org/zh-hk/相态列表
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利用对称性可以将拓扑超流态分为时间反演不变的拓扑超流态和时间反演对称破坏 ... 隙拓扑超流态，这一新物质相具有空间不均匀的序参量，在动量空间中体系内部的能 ... 这种行为会产生一种类似激光但是能量效率要高得多的纯光束。2007年美国的 ... 下（约五百亿分之一绝对温度，使粒子处于正常密度的最高温度）拥有超流动性的 ...弱电统一理论中的时空特性分析及希格斯机制_百度文库
wenku.baidu.com/view/fb5b251d59eef8c75fbfb33c.html - 轉為繁體網頁
这样的时空系统可以保证拉格朗日密度不变相对性原理成立, 。 关键词相对性原理对称性破缺弱电统一理论希格斯机制真空破缺与希格斯粒子的运动为讨论的 ... 设中中仲中斗一巾一巾对中做整体规范变换即让, 中创一口巾口— 口体系的拉氏函数又、 ... 拉氏函数”是这种均匀对称时空空间中的场方程故它在变换中可以保持不变形式, 。
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这样的时空系统可以保证拉格朗日密度不变相对性原理成立, 。 关键词相对性原理对称性破缺弱电统一理论希格斯机制真空破缺与希格斯粒子的运动为讨论的 ... 设中中仲中斗一巾一巾对中做整体规范变换即让, 中创一口巾口— 口体系的拉氏函数又、 ... 拉氏函数”是这种均匀对称时空空间中的场方程故它在变换中可以保持不变形式, 。大侃终极问题：关于量子真空、道具进化、天统理论、神经宇宙等
blog.sciencenet.cn/blog-289142-644813.html
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2012年12月21日 - 本文只侃些有关真真空、量子、额外维、弦论、M论、膜宇宙、克莱因瓶、非 .... 一般物理学上的真空是一种不存在任何物质的空间，真空中声音不可传递，而电磁波可传播。 ... 极性，虽局部可变得不对称，但整体上保持对称性。3）真空的局部具备了 ..... 我至今认为这种另类的物理体系就像是台球打多了，有人换弹古筝了。
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blog.sciencenet.cn/blog-520749-496951.html
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2011年10月15日 - 自然界的各种物质都是由大量微观粒子构成的，常见的物态有固态、 ... 真空态（
blog.sciencenet.cn/blog-520749-496951.html
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2011年10月15日 - 自然界的各种物质都是由大量微观粒子构成的，常见的物态有固态、 ... 真空态（粒子标准模型(零温度的限温度场)，对于零温度的限温度场论 ...
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2015年4月27日 - 对称性破缺一定会一定会给Gauge Bosons 质量吗？ ... 一般来说，规范的体系一定是带约束的哈密顿体系，但是反过来却不 ..... 初始的拉氏密度具有某种对称性，然而对真空唯一性的诉求导致自然在多个简并真空中进行“选择”时丧失原有对称性。 讨论相变最好的方式是有限温度场论，在宇宙早期相变过程中，这种自发 ...
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2012年7月27日 - 声子是整体的空间连续性被晶体的晶格平移对称破坏产生的零质量粒子。 ... 对称性
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www.pinwriting.com/article/11114890891/
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自发对称性破缺在物理理论中指的是真空态比描述体系的拉格朗日量具有更低对称
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自发对称性破缺在物理理论中指的是真空态比描述体系的拉格朗日量具有更低对称对称破缺和共产主义_煮酒论史_天涯论坛
bbs.tianya.cn › 煮酒论史
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2015年5月28日 - 对称性高的意思就是物体看起来相似度高，而对称性的减少（对称破缺） ... 量子力学中有不确定性，但一个量子体系的测量值是不确定的，但如果对 ... 按照正规的说法，
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