如果我们跳进一个游泳池，我们就会发现，在水的阻力下，想要移动自己的身子就没那么容易了。Higgs 场以类似的方式阻碍了其他粒子的运动，等效地来看，那些粒子就获得质量
Higgs Boson You asked: How does the Higgs boson generate the masses for all other particles? Is it the carrier of a force?
Dear Umut, You need to distinguish between the Higgs boson and the Higgs field. The Higgs field is the stuff that gives all other particles a mass. Every particle in our universe "swims" through this Higgs field. Through this interaction every particle gets its mass. Different particles interact with the Higgs field with different strengths, hence some particles are heavier (have a larger mass) than others. (Some particles have no mass. They don't interact with the Higgs field; they don't feel the field.) It is the opposite of people swimming in water. As people float in water they "become" lighter. Depending on size, shape, etc, some people float better than others. The Higgs field is not considered a force. It cannot accelerate particles, it doesn't transfer energy. However, it interacts universally with all particles (except the massless ones), providing their masses. The Higgs boson is a particle. It gets its mass like all other particles: by interacting with ("swimming in") the Higgs field. But as you can imagine, the Higgs particle differs from all the other particles we know. It can be thought of a dense spot in the Higgs field, which can travel like any other particle. Like a drop of water in water vapor. The Higgs boson has many more ways of interacting with all other kinds of particles than the Higgs field (which just causes a "drag" = mass). In this sense one might call the Higgs particle the mediating particle of the proposed Higgs field, like you wrote. The Higgs field is the silent field that gives the mass. We cannot directly probe for it. But discovering the Higgs boson, the "mediator", would prove the existence of the Higgs field. The Higgs particle, like many other elementary particles, is not a stable particle. Since it interacts with all kinds of other massive particles it can be created in collisions. (The Higgs particle does not interact with massless particles, such as a photon or a gluon. Since these particles don't interact with the Higgs field, the Higgs boson also doesn't interact with them.) Once the Higgs particle has been created, it will eventually decay. Though the Higgs particle interacts with all massive particles it prefers to interact with the heaviest elementary particles we know, especially the top quark, which was discovered at Fermilab in 1995. Because of this property of the Higgs boson physicists at Fermilab might have a chance to find evidence for the Higgs boson itself within the next five to six years. If they are not successful then an accelerator currently build at the CERN laboratory in Geneva, Switzerland, will have enough energy to produce the Higgs boson. Fermilab's accelerator currently is the world's most powerful accelerator, but physicists don't know whether it has enough power to create Higgs bosons. The new accelerator at CERN will have more power, but construction won't be finished until 2005. The Higgs particle is considered to be a carrier of a force. It is a boson, like the other force-transferring particles: photons, gluons, electroweak bosons. One may call the force mediated by the Higgs boson to be universal as the Higgs boson interacts with all kinds of massive particles, no matter whether they are quarks, leptons, or even massive bosons (the electroweak bosons). Only photons and gluons do not interact with the Higgs boson. Neutrinos, the lightest particles with almost zero mass, barely interact with a Higgs boson. Top quarks, which have about the mass of a Gold atom, have the strongest interaction with a Higgs boson. For further reading I recommend two books:
Popular science reading: L. Lederman, The God Particle
Scientific reading: S. Dawson et al., The Higgs Hunter's Guide Sincerely, Kurt Riesselmann
Fermilab Public Affairs
标量QED项---质量-local newton system-charge
[PDF]
goldstone01 只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
joyer01 2011-12-11 05:35
1）Globle symmetry 自发破缺
Goldstone场是：真空凝聚所破坏的Globle对称性生成元“作用”方向的自由度的定域化经典场表示（粗略地说就是切向的自由度定域化后的场表示，不要问我是否存在这种表示，这可能是个很难以证明的结论）。
如果这一自由度是空间均匀受激发的，那么我们将无法感受到其存在。因为理论原本的对称性保证了无论破缺至哪一个方向，真空都没有改变。因此在一个整合了Goldstone场和其余常规场的有效拉氏量里只可能出现Sage兄所言的微商耦合项。
形象地说，只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
2）Gauge symmetry 自发破缺
前面说到了Goldstone粒子是一种整体对称性破缺后导致的局部激发。可是当这种对称性本身还有定域性时，问题自然产生了：如果某种看似局域的激发，仅仅是某个规范变换导致的，那么这样的激发同样不具备观测效应。因此，要把握住真实的物理效应，我们必须着手消除规范自由度。具体问题中，例如我们所讨论的例子中的unitary规范，它把\phi场消灭掉。但这并没有消灭Goldstone，而是把那些假的（重复的）“Goldstone”激发模式给消除了。真实的Goldstone效应表现为规范粒子的纵向激发，这种激发是有确切的物理贡献的，这种物理贡献当然也不依赖于你到底选择何种规范。
1122型：规范场的标量QED项（Higgs与规范场耦合项）. 先画出V个顶点，每个顶点有n个脚，然后：. 1、确定不同顶点之间的连结关系，所有顶点必须连通，最简单的就是 ...
。
参考翻译1: 充电标量QED的Superselection区段在格子 参考翻译3: 标量QED 格上充电超部门 参考翻译4: 收取超选择行业的标量量子电动力学的晶格 参考翻译5: ...
没有引入质量项。现在理论里所有的基本粒子都是无质量的粒子。一方面，我们清楚地知道，我们熟悉的诸如电子的实物粒子确确实实具有质量。另一方面，相对论告诉我们，一个零质量的物体永远以光速运动。也就是说，现在写下的这个标准模型中的粒子全都在呼呼乱飞，根本没法形成稳定的原子，进而形成我们赖以生存的物质。这个推论显然不靠谱。这个理论里没有质量项是个必须要解决的问题，这也是一开始 Yang- Mills 理论没有受到太多关注的原因之一
human eye/brain can only process/fourier transformation analysis about 3 basic colors , others 全都在呼呼乱飞，根本没法形成稳定的原子 as volatility and noise, eating up brain power
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=1625827900735419726#editor/target=post;postID=4752310156960178655;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=5;src=postname
http://icsmaster.blog.sohu.com/#tp_1c55c5e792
當波長小於1.74cm時，表面張力效應較為重要，這種漣漪小波(表面張力波)具有圓形波峰以及V型波谷。 ... 在北半球的一個海盆中，潮汐漲落所產生波動之示意圖。
spot price=场的波动产生的涟漪
change in 神经元分布/场=涟漪 thinking pulse
场与场之间可以发生相互作用。场的波动产生的涟漪，称作元激发，就是一个实物粒子。需要注意一下场和粒子是非常不同的客体，场是无处不在、分布在时空各个角落的，而粒子是一些点，它们不占据或者几乎不占据任何空间体积。
除去先前提到过的平移、转动、时间三种基本的对称性，标准模型还约束了一种新的对称性——规范对称。由于标准模型同时是一个场的理论，因此很多时候我们也会说标准模型是一个规范场的理论
如果你想要伪装成一个粒子物理学家，不妨拿张纸和笔，把这个式子一写，比什么都管用。式子右边第一项就是规范场的贡献，第二项是来自实物粒子场的动能项。至此，这个理论的物理图像开始渐渐清晰了。基本粒子被划分成了实物粒子，和规范场的粒子。实物粒子包括夸克和轻子，它们以那个动能项的形式进入了作用量。而规范场粒子包括光子，W和Z玻色子，以及胶子。
如果我们把这个紧凑的数学形式写开，展开后至少要写个四五行，我们会发现实物粒子和规范场粒子之间有一些相互交叉的项，正说明实物粒子和规范场粒子之间存在相互作用。规范场粒子在其中起到的作用，可以理解为实物粒子之间相互作用的传递者。在这个图像中，两个电子之间可以通过交换一个光子发生电磁相互作用，一个夸克和一个电子可以通过交换一个W玻色子发生弱相互作用，两个夸克可以通过交换一个胶子发生强相互作用。也就是说，从这个模型中，我们知道了基本粒子之间相互作用的根本机制。对于粒子对撞后的散射过程，原则上我们也可以对这个过程做精确的计算。
粒子物理学是一门试图揭开大自然最根本物理规律的科学。粒子物理学家们研究形成宇宙物质的基本粒子和它们之间的相互作用。有一个称作标准模型的理论，非常成功地将4种相互作用里中的3种融入到了同一个框架内。标准模型理论的建立大大加深了我们对自然的理解。
但是这个理论自从建立以来一直有一个问题————为了解释基本粒子质量的来源，标准模型中引入了一个之前从未有人观测到的 Higgs 场。尽管 Higgs 机制可以在标准模型的框架内很好地解释基本粒子的起源问题，但是如果这个假想的客体无法在实验中验证的，这恐怕将是标准模型理论的灾难。而这次（2012年7月4日）在 CERN 发现的类似 Higgs 的新玻色子，很可能是标准模型预言的那个 Higgs 玻色子，也即最终完成标准模型最后一块拼图的关键要素即将被确认，因此这很可能成为粒子物理学历史中一个具有里程碑意义的发现。
在解释 Higgs 玻色子和标准模型究竟是怎么回事之前，我觉得有必要或没必要地需要先对一些基本的物理概念做一些解释。
背景知识：基本相互作用、场、作用量原理、对称性
1、玻色子和费米子
所有的基本粒子可以根据它们的统计性质，分为玻色子和费米子两大类。简单地说，玻色子是集体主义者，它们不介意一窝蜂地挤在一起，占据相同的态。而费米子性格比较孤僻，如果一个态被一个费米子占据了，那其他的费米子就不能再进来了。玻色子和费米子这种不同性质是由一种叫做自旋的内在属性决定的。玻色子的自旋都是整数，如0，1。费米子的自旋都是半整数，如1/2，3/2。
在下面的讨论中，我们不会提及太多关于不相容性或者是自旋的内容，大家只需要粗略地知道玻色子和费米子不过是两种粒子的分类名称就足够了。
2、基本作用力
一般认为，自然界中一共有4种基本相互作用，分别是引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用和弱相互作用。有时候我们会简单地称它们为引力，电磁力，强力和弱力。
需要注意的是，相互作用与力的概念是有不同的。下面马上会提到，理论物理学中研究的基本客体是场，用力这个词来描述场之间的相互作用不是非常恰当。但是很多时候不必追求过于严谨，术语的使用会比较随意。
这4中基本相互作用中，引力不用多说，两个有质量物体之间的相互吸引。强力和弱力是在非常非常小的微观尺度下在原子核中表现出来的两种不同作用，简单来说，强力把质子和中子绑在一起形成原子核，弱力跟原子核的某些衰变过程相关。电磁力是我们生活中接触最多的一种力。因为物质都是由原子组成的，从微观上来看，当两块物质相互接触时，原子的外层电子与靠近它的其他原子中的外层电子通过电磁力相互掐架，所谓的摩擦力、支持力、弹簧弹力等等，都是电磁力的宏观表现，而电磁力才是最基本的相互作用。
物理学家的一个终极目标就是试图写下一个理论，可以将4种基本作用力全部囊括在内。标准模型是迄今为止最成功的统一模型，它成功地将除去引力之外的另3中基本作用写进了同一个理论。对于引力，至今仍然有许多技术上的问题没有解决。
3、场
粒子物理中所研究最基本的对象是场，一种分布在宇宙各处的物理客体。场的概念最早来自于对电磁学的研究，引入电场和磁场的概念来描述一个物理在电磁作用下的运动会使得讨论变得非常方便。标准模型理论就是一系列场的理论。场与场之间可以发生相互作用。场的波动产生的涟漪，称作元激发，就是一个实物粒子。需要注意一下场和粒子是非常不同的客体，场是无处不在、分布在时空各个角落的，而粒子是一些点，它们不占据或者几乎不占据任何空间体积。
CERN 新发现的这个玻色子，就很可能是标准模型中一直无法实验验证的 Higgs 场的元激发。标准模型中引入了假想的 Higgs 场解决了其他实物粒子诸如夸克、电子等没有质量的问题， 如果能够实验确定 Higgs 粒子的存在，那就是对 Higgs 场的存在强有力的证明。
4、作用量原理
这是理论物理学中最重要也是最漂亮的原理之一。对于任何一个物理体系，我们都可以定义一个叫做作用量的物理量，它跟体系的能量有一点关系，但是概念上有所不同。作用量原理说的是，不管一个体系如何，它所作的运动总会使得体系的作用量达到一个极小值。（注：对于一些特殊情况，有可能是极大值，但在这里不作过多讨论）
举几个例子。比如苹果为什么会掉到牛顿脑袋上？因为地上的作用量要比天上的小，所以苹果如果自由运动的话，它会设法让自己的作用量变小，就朝着地面掉下来了。又比如为什么光在介质里总是沿直线传播？因为如果它沿曲线传播，曲折的路径所对应的作用量会更大，因此实际中，光永远都会聪明地挑选最实惠的，或者说作用量最小的直线。
我们看到，作用量原理的适用范围很广。其实，只要我们知道一个系统的作用量，它的物理运动都可以由作用量原理推出。换句话说，要研究一个物理体系的行为，就是去写它的作用量。如果我们知道了作用量，那么根据作用量原理，就可以得到作用量满足极小条件时的运动方程。如果能够解出这个运动方程，那么体系的所有信息就都有了。
5、对称性
既然说解物理问题就是写作用量，那么我们就开始动笔写吧。但是等一下，作用量并不是随便写的。有一个重要的约束条件，我们要求我们的作用量在一些对称操作下保持不变，或者说作用量必须满足某些对称性。
这里所说的对称性是广义的对称性，只要作用量在某种变换操作下保持不变，我们就说这是一种对称性。对称性不仅仅是指一个人站在镜子前，镜子中会看到一个跟自己一样的镜像这种性质。镜像对称只是诸多广义对称性中的一种。
举几个例子。比如说，不管你身处何方，是在家里还是在马路上，在中国还是在火星，或者是在几千光年外的星系中，我们观察的物理规律应该是一样的，也就是说不管移到哪里我们的作用量应该还是那个作用量，这称作平移对称。又比如，不论你面朝东南西北，是仰望星空还是低头思考人生，观察到的物理规律也不会有所区别，这称作转动对称。在比如，你今天做一个试验，或者明天做一个试验，你去跟几百年前牛顿和伽利略做的试验区比较，你也可以让你的曾曾曾孙子做一个相同的试验，但是这些试验所遵循的物理规律也应该是相同的，这称作时间对称性。这三种对称性的约束条件非常自然，和我们直观的感受相符。平移对称、转动对称、时间对称，这三者也是理论物理学中最基础的对称性，可以等价地看作数学理论中的公理。由这三种对称性，就可以写下具有物理意义的作用量。
在标准模型中，会涉及到比这三种对称性更深层次的对称性，这个之后会慢慢作解释。
6、守恒律
这是我想要介绍的最后一点背景知识，也是物理学中很漂亮的一个结论。它叫做 Noether 定理，由德国女数学家 Emmy Noether 最先提出。这条定理说：对应于某种对称性，必然会存在一条守恒定律，我们可以进而定义相对应的守恒量。
我们结合上面的例子来解释。比如对应于平移对称，一个自然的结果就是动量守恒。对于转动对称，我们会有角动量守恒。对于时间对称，我们会有能量守恒。这些普通物理学课本中作为定论的守恒律，其实都可以理解为约束了物理世界的对称性后自然的结果。
对于标准模型，由于它涉及新的对称性质，因此还会有新的守恒量。好了，我已经花了不少功夫介绍完了必要的概念，接下来可以探讨标准模型究竟是在做什么了。
标准模型、规范场
物理学家们已经发现了非常多的基本粒子，它们有夸克（有6种味，分别叫做上，下，奇，魅，顶，底夸克），轻子（有3个族，电子，μ 子，τ子，和它们对应的中微子，也是6种），光子（光，或者说是电磁波的量子，共1种），W玻色子和Z玻色子（W玻色子有2种，分别有正负电荷。Z玻色子只有1种，不带电荷），胶子（有8种之多），以及相应的反粒子们。
这些基本粒子中，有一些和我们的生活息息相关。上夸克和下夸克可以组成质子和中子，和电子一起它们就可以构成一个原子，而大量的原子就可以组成我们生活中看得见摸得到的物质。
但另一些基本粒子就比较罕见，它们中有几个的行为也比较奇特。物理学家们试图理解这些粒子的行为。它们是如何相互作用的？为什么有些粒子会不稳定？为什么不同的粒子之间质量的差异会那么巨大？是不是还有更多的基本粒子？有很多疑问都需要解答。
我们知道，在化学研究中，化学家们根据元素的性质规律，可以把100多种元素排进一张元素周期表。周期表中每一列上的元素都有相似的化学性质，而另一列上的元素会有另外的某些性质。现在我们知道，我们可以这么做的原因在于原子深层次的内部结构决定了不同元素的性质。那些围绕原子核运动的电子决定了元素的化学性质。
那么物理学家能不能作一张类似于元素周期表的基本粒子表呢？答案是肯定的。物理学家努力寻找这些基本粒子的规律后发现，所有的这些基本粒子可以完美地填到如图所示的表中。我们可以这么做的原因，就是本文重点要解释的标准模型。
标准模型是通过一系列对称性原理建立起来的。除去先前提到过的平移、转动、时间三种基本的对称性，标准模型还约束了一种新的对称性——规范对称。由于标准模型同时是一个场的理论，因此很多时候我们也会说标准模型是一个规范场的理论。
提到规范场理论的发展不得不要提一下著名的华裔物理学家杨振宁先生，他和另一位美国物理学家 Robert Mills 在1954年尝试用非交换群的规范场理论来描述强相互作用，直到多年后才忽然受到学术界重视，后来随着其他一些理论工作的进展，规范场理论渐渐成为标准模型中的重要一环。杨振宁和他的同事所提出的规范场理论后来被人称作 Yang-Mills 规范场，如果你打开任何一本量子场论的教科书，你都会发现这部分内容会占去相当的篇幅。杨振宁在规范场理论方向的工作的重要性，甚至要超过他和李政道获得诺贝尔奖的对于宇称不守恒问题的研究。
另外我在这里还想提到另一点，尽管可能会扯得很远。上个月刚刚去世的复旦数学系的谷超豪院士，他从70年代起与杨振宁有过一段长时间的合作，对规范场的数学基础的奠定作了相当的重要工作，他们是最早一批将粒子物理学中的规范场和微分几何中的联络和曲率这些概念联系起来的研究者，他们发现可以用数学中纤维丛的语言来描述规范场所处的向量空间。总之，是非常漂亮的结果，同时这件把物理和数学直接联系起来的工作也具有相当大的重要性。尽管我和谷超豪先生未有过任何交流，但是我仍愿在这里表达一下我对大师的敬仰和纪念。
果然扯远了，回来继续说标准模型。在加上规范对称的条件后，我们差不多就可以写下标准模型的作用量了。如果要写，写成最紧凑的形式大概就是这样。
如果你想要伪装成一个粒子物理学家，不妨拿张纸和笔，把这个式子一写，比什么都管用。式子右边第一项就是规范场的贡献，第二项是来自实物粒子场的动能项。至此，这个理论的物理图像开始渐渐清晰了。基本粒子被划分成了实物粒子，和规范场的粒子。实物粒子包括夸克和轻子，它们以那个动能项的形式进入了作用量。而规范场粒子包括光子，W和Z玻色子，以及胶子。
如果我们把这个紧凑的数学形式写开，展开后至少要写个四五行，我们会发现实物粒子和规范场粒子之间有一些相互交叉的项，正说明实物粒子和规范场粒子之间存在相互作用。规范场粒子在其中起到的作用，可以理解为实物粒子之间相互作用的传递者。在这个图像中，两个电子之间可以通过交换一个光子发生电磁相互作用，一个夸克和一个电子可以通过交换一个W玻色子发生弱相互作用，两个夸克可以通过交换一个胶子发生强相互作用。也就是说，从这个模型中，我们知道了基本粒子之间相互作用的根本机制。对于粒子对撞后的散射过程，原则上我们也可以对这个过程做精确的计算。
我们可以再回过头来看一看对称性。其实标准模型中涉及到了三种规范对称，如果把基本粒子们划分成几个多重态，则上面写出的这个作用量在这三种规范变化下都可以保持不变。在背景知识中，我们介绍了只要有对称性，那必定会有守恒量。在标准模型中，每个粒子都在局域的相位变换中保持作用量不变，这对应的守恒量叫做超电荷，之后会说到超电荷和普通的电荷两个概念的联系。又例如轻子中的每一组，都可以构成一个双重态，在规范变换中保证一个叫做同位旋的物理量守恒。每种味的夸克都可以构成一个三重态保证一个叫做色的物理量守恒。尽管模型最早先几乎是从纯数学的角度建立的，但是这里的三个守恒物理量，超电荷、同位旋、色，都已经在实验中或直接或间接地被证实。
好了，基于规范场的标准模型的框架差不多已经建立好了，而且这套理论非常成功，它可以很好地解释强、弱和电磁相互作用，并且对一些过程的理论的计算结果和实验匹配得非常好。那么还有什么问题吗？
Higgs 机制、对称破缺
是的，还有个大问题。那就是我们还没有引入质量项。现在理论里所有的基本粒子都是无质量的粒子。一方面，我们清楚地知道，我们熟悉的诸如电子的实物粒子确确实实具有质量。另一方面，相对论告诉我们，一个零质量的物体永远以光速运动。也就是说，现在写下的这个标准模型中的粒子全都在呼呼乱飞，根本没法形成稳定的原子，进而形成我们赖以生存的物质。这个推论显然不靠谱。这个理论里没有质量项是个必须要解决的问题，这也是一开始 Yang- Mills 理论没有受到太多关注的原因之一。
那么我们来尝试写下一个质量项。当然这时候我们仍然要保证原有的对称性依然满足，拆东墙补西墙的修正是没有意义的。但是我们会发现，任何企图引入质量的尝试都会破坏规范对称性。其根本的原因在于弱相互作用有一点讨厌的地方，大自然某种意义上是个左撇子，它对左手和右手两周手性有所偏袒，这里的细节不作过多讨论。这里要强调的关键在于：我们无法在维持规范对称的约束下引入质量项。
直到1960年左右，Jeffrey Goldstone 和 Yoichiro Nambu 等人提出了一个伟大的想法，他们发现基本粒子可以通过一种叫做对称性破缺的过程获得质量。在1964年，数位科学家几乎同时发表了将这种机制引入标准模型来解释基本粒子质量来源的文章，这几位分别是 Peter Higgs [1], Robert Brout and Francois Englert [2], 和 Gerald Guralnik, C. R. Hagen and Tom Kibble [3]。CERN 的新发现很可能会为他们中的几位在近50年后带来诺贝尔奖章。这种机制后来以 Peter Higgs 的名字命名，被称作了 Higgs 机制。
这里的一个核心思想在于，它们引入了一个假想的 Higgs 场，也就是在标准模型的作用量后又添加了一项。这个 Higgs 场无处不在，弥散在宇宙空间的各个角落。Higgs 场与各基本粒子场产生相互作用，进而给了基本粒子以质量。这个 Higgs 场的粒子是 Higgs 玻色子，也就是在强子对撞实验中科学家想要看到的那个粒子。
想象一下在地面上行走，我们不用费多大的力就可以走得很快。但是如果我们跳进一个游泳池，我们就会发现，在水的阻力下，想要移动自己的身子就没那么容易了。Higgs 场以类似的方式阻碍了其他粒子的运动，等效地来看，那些粒子就获得质量。有一些粒子，它们跟 Higgs 场的作用比较强，它们感受到的阻力比较大，于是它们活得了比较大的质量，比如夸克。有一些粒子，它们跟 Higgs 场的作用相对弱一些，它们的质量也会比较小，比如电子。还有一些粒子，它们不受 Higgs 场的作用，于是它们仍然以光速在现实世界中运动，比如光子和胶子。
有了这个思路，我们差不多可以写下标准模型的完整形式了。我们需要在原来的作用量后面再补上几项，分别是新引入的 Higgs 场的动能项和势能项，以及它和原先就在模型中的那些场的相互作用项。写出来大概会是这样：
最后的那个 h.c. 指的是相互作用项的复数共轭，这是为了保证对称性需要的。由于这样引入的是一个全新的 Higgs 场，我们可以霸王硬上弓。我们强行地让这个新的场按我们期望的方式在规范对称操作下做变换，以保证原有的规范对称不变性。 接着我们来细致地探讨下对称破缺和 Higgs 机制给予粒子质量的原理。
试想我们在一个啤酒瓶瓶底上放一个小球，大概如图所示。之所以举这么个例子是因为，如果把 Higgs 场的势能项的具体函数形式化成一个图像的话，差不多就是这样的形状。不管是 Higgs 场的市场，还是现在我们关注的啤酒瓶瓶底，它们都是具有很好对称性的。我们也许觉得把小球放在那个小坡坡顶上是个不错的选择，因为那里正好处于中心位置。但是那个小球不会停在那里，它会往下滑，并最终停在坡底的某个地方。坡底那一整圈都是小球可能最终停下来的位置，但是不管小球停在哪里，这个位置不再具有良好的对称性了，这个点没有任何的特殊性。也就是说，即使这个啤酒瓶瓶底是个很好的旋转对称曲面，但是小球最后停下的位置会打破对称性。
这个图像可以类比到 Higgs 机制。就像小球总是会自己滚到最低点那样，任何物理体系在不受外界驱动的情况下，都会试图让自己处在一个能量最低的状态，这个态通常称作真空态，或者叫做基态。尽管我们开始写下的作用量具有很好的对称性，但是体系所处的真空态有可能会破坏对称性。很多时候我们会发现在真空态的附近来研究一个体系会很方便，于是我们把原来的作用量在真空态附近做展开，式子里的一些项会重新组合。如果我们来解读这些改写后的项的物理意义，我们发现，有一些基本粒子似乎是吞掉了一部分的 Higgs 玻色子从而获得了质量，而有一部分粒子没有任何影响因此它们仍然是零质量。在对称性破缺后，原来的一个守恒量超电荷，和同位旋的一个分量结合退化成了我们所熟悉的电荷，即描述物体带电量多少的那个物理量。
总结 标准模型是一个非常成功的粒子物理理论，它将强、弱、电磁三种相互作用统一了起来。为了解决基本粒子没有质量的问题，可以通过引进一个 Higgs 场。在比较低能量的状态下，对称性发生破缺，一些基本粒子从 Higgs 场的相互作用中获得了质量。Higgs 场是否存在就成为了标准模型是否能够成立最后的也是最关键的一环。如果没有 Higgs 场，就不会有带质量的夸克和电子，就不会有星系的形成，不会有山川河流，不会有鸡鸭牛羊，也不会有你有我。
1）Globle symmetry 自发破缺
Goldstone场是：真空凝聚所破坏的Globle对称性生成元“作用”方向的自由度的定域化经典场表示（粗略地说就是切向的自由度定域化后的场表示，不要问我是否存在这种表示，这可能是个很难以证明的结论）。
如果这一自由度是空间均匀受激发的，那么我们将无法感受到其存在。因为理论原本的对称性保证了无论破缺至哪一个方向，真空都没有改变。因此在一个整合了Goldstone场和其余常规场的有效拉氏量里只可能出现Sage兄所言的微商耦合项。
形象地说，只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
2）Gauge symmetry 自发破缺
前面说到了Goldstone粒子是一种整体对称性破缺后导致的局部激发。可是当这种对称性本身还有定域性时，问题自然产生了：如果某种看似局域的激发，仅仅是某个规范变换导致的，那么这样的激发同样不具备观测效应。因此，要把握住真实的物理效应，我们必须着手消除规范自由度。具体问题中，例如我们所讨论的例子中的unitary规范，它把\phi场消灭掉。但这并没有消灭Goldstone，而是把那些假的（重复的）“Goldstone”激发模式给消除了。真实的Goldstone效应表现为规范粒子的纵向激发，这种激发是有确切的物理贡献的，这种物理贡献当然也不依赖于你到底选择何种规范。
1）Globle symmetry 自发破缺
Goldstone场是：真空凝聚所破坏的Globle对称性生成元“作用”方向的自由度的定域化经典场表示（粗略地说就是切向的自由度定域化后的场表示，不要问我是否存在这种表示，这可能是个很难以证明的结论）。
如果这一自由度是空间均匀受激发的，那么我们将无法感受到其存在。因为理论原本的对称性保证了无论破缺至哪一个方向，真空都没有改变。因此在一个整合了Goldstone场和其余常规场的有效拉氏量里只可能出现Sage兄所言的微商耦合项。
形象地说，只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
2）Gauge symmetry 自发破缺
前面说到了Goldstone粒子是一种整体对称性破缺后导致的局部激发。可是当这种对称性本身还有定域性时，问题自然产生了：如果某种看似局域的激发，仅仅是某个规范变换导致的，那么这样的激发同样不具备观测效应。因此，要把握住真实的物理效应，我们必须着手消除规范自由度。具体问题中，例如我们所讨论的例子中的unitary规范，它把\phi场消灭掉。但这并没有消灭Goldstone，而是把那些假的（重复的）“Goldstone”激发模式给消除了。真实的Goldstone效应表现为规范粒子的纵向激发，这种激发是有确切的物理贡献的，这种物理贡献当然也不依赖于你到底选择何种规范。
l 質量較輕的輻射粒子同雲室中其他粒子碰撞時嘅轉向會較大，因此徑跡會較為曲折。
Higgs Boson You asked: How does the Higgs boson generate the masses for all other particles? Is it the carrier of a force?
Dear Umut, You need to distinguish between the Higgs boson and the Higgs field. The Higgs field is the stuff that gives all other particles a mass. Every particle in our universe "swims" through this Higgs field. Through this interaction every particle gets its mass. Different particles interact with the Higgs field with different strengths, hence some particles are heavier (have a larger mass) than others. (Some particles have no mass. They don't interact with the Higgs field; they don't feel the field.) It is the opposite of people swimming in water. As people float in water they "become" lighter. Depending on size, shape, etc, some people float better than others. The Higgs field is not considered a force. It cannot accelerate particles, it doesn't transfer energy. However, it interacts universally with all particles (except the massless ones), providing their masses. The Higgs boson is a particle. It gets its mass like all other particles: by interacting with ("swimming in") the Higgs field. But as you can imagine, the Higgs particle differs from all the other particles we know. It can be thought of a dense spot in the Higgs field, which can travel like any other particle. Like a drop of water in water vapor. The Higgs boson has many more ways of interacting with all other kinds of particles than the Higgs field (which just causes a "drag" = mass). In this sense one might call the Higgs particle the mediating particle of the proposed Higgs field, like you wrote. The Higgs field is the silent field that gives the mass. We cannot directly probe for it. But discovering the Higgs boson, the "mediator", would prove the existence of the Higgs field. The Higgs particle, like many other elementary particles, is not a stable particle. Since it interacts with all kinds of other massive particles it can be created in collisions. (The Higgs particle does not interact with massless particles, such as a photon or a gluon. Since these particles don't interact with the Higgs field, the Higgs boson also doesn't interact with them.) Once the Higgs particle has been created, it will eventually decay. Though the Higgs particle interacts with all massive particles it prefers to interact with the heaviest elementary particles we know, especially the top quark, which was discovered at Fermilab in 1995. Because of this property of the Higgs boson physicists at Fermilab might have a chance to find evidence for the Higgs boson itself within the next five to six years. If they are not successful then an accelerator currently build at the CERN laboratory in Geneva, Switzerland, will have enough energy to produce the Higgs boson. Fermilab's accelerator currently is the world's most powerful accelerator, but physicists don't know whether it has enough power to create Higgs bosons. The new accelerator at CERN will have more power, but construction won't be finished until 2005. The Higgs particle is considered to be a carrier of a force. It is a boson, like the other force-transferring particles: photons, gluons, electroweak bosons. One may call the force mediated by the Higgs boson to be universal as the Higgs boson interacts with all kinds of massive particles, no matter whether they are quarks, leptons, or even massive bosons (the electroweak bosons). Only photons and gluons do not interact with the Higgs boson. Neutrinos, the lightest particles with almost zero mass, barely interact with a Higgs boson. Top quarks, which have about the mass of a Gold atom, have the strongest interaction with a Higgs boson. For further reading I recommend two books:
Popular science reading: L. Lederman, The God Particle
Scientific reading: S. Dawson et al., The Higgs Hunter's Guide Sincerely, Kurt Riesselmann
Fermilab Public Affairs
标量QED项---质量-local newton system-charge
凝聚态理论和少体理论
激聚态理论讨论会上报告过，由于首次使用规范变换方法于孤子理论而受到注意。 1982年，暨南大学陈宗蕴、黄念宁和中山大学周义昌对标量QED 的有效势给出一.
gr: too many local 游泳池, too many local 有效势, not biopoles, but many poles, etc for mkt to price=volatility
goldstone01 只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
joyer01 2011-12-11 05:35
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测量不破坏ｓｕ（ｎ）对称性。自旋一直满足ｓｕ（２）代数（对1/2自旋），因为他的特徵根总是＋，－两个值。按ＱＭ，自旋是”内在”对称性，按ＱＦＴ，自旋是背景时空的拓朴性质决定的，都不可以被测量改变。1）Globle symmetry 自发破缺
Goldstone场是：真空凝聚所破坏的Globle对称性生成元“作用”方向的自由度的定域化经典场表示（粗略地说就是切向的自由度定域化后的场表示，不要问我是否存在这种表示，这可能是个很难以证明的结论）。
如果这一自由度是空间均匀受激发的，那么我们将无法感受到其存在。因为理论原本的对称性保证了无论破缺至哪一个方向，真空都没有改变。因此在一个整合了Goldstone场和其余常规场的有效拉氏量里只可能出现Sage兄所言的微商耦合项。
形象地说，只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
2）Gauge symmetry 自发破缺
前面说到了Goldstone粒子是一种整体对称性破缺后导致的局部激发。可是当这种对称性本身还有定域性时，问题自然产生了：如果某种看似局域的激发，仅仅是某个规范变换导致的，那么这样的激发同样不具备观测效应。因此，要把握住真实的物理效应，我们必须着手消除规范自由度。具体问题中，例如我们所讨论的例子中的unitary规范，它把\phi场消灭掉。但这并没有消灭Goldstone，而是把那些假的（重复的）“Goldstone”激发模式给消除了。真实的Goldstone效应表现为规范粒子的纵向激发，这种激发是有确切的物理贡献的，这种物理贡献当然也不依赖于你到底选择何种规范。
如何系统地画Feynman图[欢迎指正补充] – 【人人分享-人人网】
Charge Superselection Sectors for Scalar QED on the Lattice 的翻译 ...
没有引入质量项。现在理论里所有的基本粒子都是无质量的粒子。一方面，我们清楚地知道，我们熟悉的诸如电子的实物粒子确确实实具有质量。另一方面，相对论告诉我们，一个零质量的物体永远以光速运动。也就是说，现在写下的这个标准模型中的粒子全都在呼呼乱飞，根本没法形成稳定的原子，进而形成我们赖以生存的物质。这个推论显然不靠谱。这个理论里没有质量项是个必须要解决的问题，这也是一开始 Yang- Mills 理论没有受到太多关注的原因之一
human eye/brain can only process/fourier transformation analysis about 3 basic colors , others 全都在呼呼乱飞，根本没法形成稳定的原子 as volatility and noise, eating up brain power
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波浪 - 海洋學
w3.oc.ntu.edu.tw/chap7/chap7.htm
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spot price=场的波动产生的涟漪
change in 神经元分布/场=涟漪 thinking pulse
场与场之间可以发生相互作用。场的波动产生的涟漪，称作元激发，就是一个实物粒子。需要注意一下场和粒子是非常不同的客体，场是无处不在、分布在时空各个角落的，而粒子是一些点，它们不占据或者几乎不占据任何空间体积。
除去先前提到过的平移、转动、时间三种基本的对称性，标准模型还约束了一种新的对称性——规范对称。由于标准模型同时是一个场的理论，因此很多时候我们也会说标准模型是一个规范场的理论
如果你想要伪装成一个粒子物理学家，不妨拿张纸和笔，把这个式子一写，比什么都管用。式子右边第一项就是规范场的贡献，第二项是来自实物粒子场的动能项。至此，这个理论的物理图像开始渐渐清晰了。基本粒子被划分成了实物粒子，和规范场的粒子。实物粒子包括夸克和轻子，它们以那个动能项的形式进入了作用量。而规范场粒子包括光子，W和Z玻色子，以及胶子。
如果我们把这个紧凑的数学形式写开，展开后至少要写个四五行，我们会发现实物粒子和规范场粒子之间有一些相互交叉的项，正说明实物粒子和规范场粒子之间存在相互作用。规范场粒子在其中起到的作用，可以理解为实物粒子之间相互作用的传递者。在这个图像中，两个电子之间可以通过交换一个光子发生电磁相互作用，一个夸克和一个电子可以通过交换一个W玻色子发生弱相互作用，两个夸克可以通过交换一个胶子发生强相互作用。也就是说，从这个模型中，我们知道了基本粒子之间相互作用的根本机制。对于粒子对撞后的散射过程，原则上我们也可以对这个过程做精确的计算。
标准模型中的Higgs机制
by：格致人生粒子物理学是一门试图揭开大自然最根本物理规律的科学。粒子物理学家们研究形成宇宙物质的基本粒子和它们之间的相互作用。有一个称作标准模型的理论，非常成功地将4种相互作用里中的3种融入到了同一个框架内。标准模型理论的建立大大加深了我们对自然的理解。
但是这个理论自从建立以来一直有一个问题————为了解释基本粒子质量的来源，标准模型中引入了一个之前从未有人观测到的 Higgs 场。尽管 Higgs 机制可以在标准模型的框架内很好地解释基本粒子的起源问题，但是如果这个假想的客体无法在实验中验证的，这恐怕将是标准模型理论的灾难。而这次（2012年7月4日）在 CERN 发现的类似 Higgs 的新玻色子，很可能是标准模型预言的那个 Higgs 玻色子，也即最终完成标准模型最后一块拼图的关键要素即将被确认，因此这很可能成为粒子物理学历史中一个具有里程碑意义的发现。
在解释 Higgs 玻色子和标准模型究竟是怎么回事之前，我觉得有必要或没必要地需要先对一些基本的物理概念做一些解释。
背景知识：基本相互作用、场、作用量原理、对称性
1、玻色子和费米子
所有的基本粒子可以根据它们的统计性质，分为玻色子和费米子两大类。简单地说，玻色子是集体主义者，它们不介意一窝蜂地挤在一起，占据相同的态。而费米子性格比较孤僻，如果一个态被一个费米子占据了，那其他的费米子就不能再进来了。玻色子和费米子这种不同性质是由一种叫做自旋的内在属性决定的。玻色子的自旋都是整数，如0，1。费米子的自旋都是半整数，如1/2，3/2。
在下面的讨论中，我们不会提及太多关于不相容性或者是自旋的内容，大家只需要粗略地知道玻色子和费米子不过是两种粒子的分类名称就足够了。
2、基本作用力
一般认为，自然界中一共有4种基本相互作用，分别是引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用和弱相互作用。有时候我们会简单地称它们为引力，电磁力，强力和弱力。
需要注意的是，相互作用与力的概念是有不同的。下面马上会提到，理论物理学中研究的基本客体是场，用力这个词来描述场之间的相互作用不是非常恰当。但是很多时候不必追求过于严谨，术语的使用会比较随意。
这4中基本相互作用中，引力不用多说，两个有质量物体之间的相互吸引。强力和弱力是在非常非常小的微观尺度下在原子核中表现出来的两种不同作用，简单来说，强力把质子和中子绑在一起形成原子核，弱力跟原子核的某些衰变过程相关。电磁力是我们生活中接触最多的一种力。因为物质都是由原子组成的，从微观上来看，当两块物质相互接触时，原子的外层电子与靠近它的其他原子中的外层电子通过电磁力相互掐架，所谓的摩擦力、支持力、弹簧弹力等等，都是电磁力的宏观表现，而电磁力才是最基本的相互作用。
物理学家的一个终极目标就是试图写下一个理论，可以将4种基本作用力全部囊括在内。标准模型是迄今为止最成功的统一模型，它成功地将除去引力之外的另3中基本作用写进了同一个理论。对于引力，至今仍然有许多技术上的问题没有解决。
3、场
粒子物理中所研究最基本的对象是场，一种分布在宇宙各处的物理客体。场的概念最早来自于对电磁学的研究，引入电场和磁场的概念来描述一个物理在电磁作用下的运动会使得讨论变得非常方便。标准模型理论就是一系列场的理论。场与场之间可以发生相互作用。场的波动产生的涟漪，称作元激发，就是一个实物粒子。需要注意一下场和粒子是非常不同的客体，场是无处不在、分布在时空各个角落的，而粒子是一些点，它们不占据或者几乎不占据任何空间体积。
CERN 新发现的这个玻色子，就很可能是标准模型中一直无法实验验证的 Higgs 场的元激发。标准模型中引入了假想的 Higgs 场解决了其他实物粒子诸如夸克、电子等没有质量的问题， 如果能够实验确定 Higgs 粒子的存在，那就是对 Higgs 场的存在强有力的证明。
4、作用量原理
这是理论物理学中最重要也是最漂亮的原理之一。对于任何一个物理体系，我们都可以定义一个叫做作用量的物理量，它跟体系的能量有一点关系，但是概念上有所不同。作用量原理说的是，不管一个体系如何，它所作的运动总会使得体系的作用量达到一个极小值。（注：对于一些特殊情况，有可能是极大值，但在这里不作过多讨论）
举几个例子。比如苹果为什么会掉到牛顿脑袋上？因为地上的作用量要比天上的小，所以苹果如果自由运动的话，它会设法让自己的作用量变小，就朝着地面掉下来了。又比如为什么光在介质里总是沿直线传播？因为如果它沿曲线传播，曲折的路径所对应的作用量会更大，因此实际中，光永远都会聪明地挑选最实惠的，或者说作用量最小的直线。
我们看到，作用量原理的适用范围很广。其实，只要我们知道一个系统的作用量，它的物理运动都可以由作用量原理推出。换句话说，要研究一个物理体系的行为，就是去写它的作用量。如果我们知道了作用量，那么根据作用量原理，就可以得到作用量满足极小条件时的运动方程。如果能够解出这个运动方程，那么体系的所有信息就都有了。
5、对称性
既然说解物理问题就是写作用量，那么我们就开始动笔写吧。但是等一下，作用量并不是随便写的。有一个重要的约束条件，我们要求我们的作用量在一些对称操作下保持不变，或者说作用量必须满足某些对称性。
这里所说的对称性是广义的对称性，只要作用量在某种变换操作下保持不变，我们就说这是一种对称性。对称性不仅仅是指一个人站在镜子前，镜子中会看到一个跟自己一样的镜像这种性质。镜像对称只是诸多广义对称性中的一种。
举几个例子。比如说，不管你身处何方，是在家里还是在马路上，在中国还是在火星，或者是在几千光年外的星系中，我们观察的物理规律应该是一样的，也就是说不管移到哪里我们的作用量应该还是那个作用量，这称作平移对称。又比如，不论你面朝东南西北，是仰望星空还是低头思考人生，观察到的物理规律也不会有所区别，这称作转动对称。在比如，你今天做一个试验，或者明天做一个试验，你去跟几百年前牛顿和伽利略做的试验区比较，你也可以让你的曾曾曾孙子做一个相同的试验，但是这些试验所遵循的物理规律也应该是相同的，这称作时间对称性。这三种对称性的约束条件非常自然，和我们直观的感受相符。平移对称、转动对称、时间对称，这三者也是理论物理学中最基础的对称性，可以等价地看作数学理论中的公理。由这三种对称性，就可以写下具有物理意义的作用量。
在标准模型中，会涉及到比这三种对称性更深层次的对称性，这个之后会慢慢作解释。
6、守恒律
这是我想要介绍的最后一点背景知识，也是物理学中很漂亮的一个结论。它叫做 Noether 定理，由德国女数学家 Emmy Noether 最先提出。这条定理说：对应于某种对称性，必然会存在一条守恒定律，我们可以进而定义相对应的守恒量。
我们结合上面的例子来解释。比如对应于平移对称，一个自然的结果就是动量守恒。对于转动对称，我们会有角动量守恒。对于时间对称，我们会有能量守恒。这些普通物理学课本中作为定论的守恒律，其实都可以理解为约束了物理世界的对称性后自然的结果。
对于标准模型，由于它涉及新的对称性质，因此还会有新的守恒量。好了，我已经花了不少功夫介绍完了必要的概念，接下来可以探讨标准模型究竟是在做什么了。
标准模型、规范场
物理学家们已经发现了非常多的基本粒子，它们有夸克（有6种味，分别叫做上，下，奇，魅，顶，底夸克），轻子（有3个族，电子，μ 子，τ子，和它们对应的中微子，也是6种），光子（光，或者说是电磁波的量子，共1种），W玻色子和Z玻色子（W玻色子有2种，分别有正负电荷。Z玻色子只有1种，不带电荷），胶子（有8种之多），以及相应的反粒子们。
这些基本粒子中，有一些和我们的生活息息相关。上夸克和下夸克可以组成质子和中子，和电子一起它们就可以构成一个原子，而大量的原子就可以组成我们生活中看得见摸得到的物质。
但另一些基本粒子就比较罕见，它们中有几个的行为也比较奇特。物理学家们试图理解这些粒子的行为。它们是如何相互作用的？为什么有些粒子会不稳定？为什么不同的粒子之间质量的差异会那么巨大？是不是还有更多的基本粒子？有很多疑问都需要解答。
我们知道，在化学研究中，化学家们根据元素的性质规律，可以把100多种元素排进一张元素周期表。周期表中每一列上的元素都有相似的化学性质，而另一列上的元素会有另外的某些性质。现在我们知道，我们可以这么做的原因在于原子深层次的内部结构决定了不同元素的性质。那些围绕原子核运动的电子决定了元素的化学性质。
那么物理学家能不能作一张类似于元素周期表的基本粒子表呢？答案是肯定的。物理学家努力寻找这些基本粒子的规律后发现，所有的这些基本粒子可以完美地填到如图所示的表中。我们可以这么做的原因，就是本文重点要解释的标准模型。
标准模型是通过一系列对称性原理建立起来的。除去先前提到过的平移、转动、时间三种基本的对称性，标准模型还约束了一种新的对称性——规范对称。由于标准模型同时是一个场的理论，因此很多时候我们也会说标准模型是一个规范场的理论。
提到规范场理论的发展不得不要提一下著名的华裔物理学家杨振宁先生，他和另一位美国物理学家 Robert Mills 在1954年尝试用非交换群的规范场理论来描述强相互作用，直到多年后才忽然受到学术界重视，后来随着其他一些理论工作的进展，规范场理论渐渐成为标准模型中的重要一环。杨振宁和他的同事所提出的规范场理论后来被人称作 Yang-Mills 规范场，如果你打开任何一本量子场论的教科书，你都会发现这部分内容会占去相当的篇幅。杨振宁在规范场理论方向的工作的重要性，甚至要超过他和李政道获得诺贝尔奖的对于宇称不守恒问题的研究。
另外我在这里还想提到另一点，尽管可能会扯得很远。上个月刚刚去世的复旦数学系的谷超豪院士，他从70年代起与杨振宁有过一段长时间的合作，对规范场的数学基础的奠定作了相当的重要工作，他们是最早一批将粒子物理学中的规范场和微分几何中的联络和曲率这些概念联系起来的研究者，他们发现可以用数学中纤维丛的语言来描述规范场所处的向量空间。总之，是非常漂亮的结果，同时这件把物理和数学直接联系起来的工作也具有相当大的重要性。尽管我和谷超豪先生未有过任何交流，但是我仍愿在这里表达一下我对大师的敬仰和纪念。
果然扯远了，回来继续说标准模型。在加上规范对称的条件后，我们差不多就可以写下标准模型的作用量了。如果要写，写成最紧凑的形式大概就是这样。
如果你想要伪装成一个粒子物理学家，不妨拿张纸和笔，把这个式子一写，比什么都管用。式子右边第一项就是规范场的贡献，第二项是来自实物粒子场的动能项。至此，这个理论的物理图像开始渐渐清晰了。基本粒子被划分成了实物粒子，和规范场的粒子。实物粒子包括夸克和轻子，它们以那个动能项的形式进入了作用量。而规范场粒子包括光子，W和Z玻色子，以及胶子。
如果我们把这个紧凑的数学形式写开，展开后至少要写个四五行，我们会发现实物粒子和规范场粒子之间有一些相互交叉的项，正说明实物粒子和规范场粒子之间存在相互作用。规范场粒子在其中起到的作用，可以理解为实物粒子之间相互作用的传递者。在这个图像中，两个电子之间可以通过交换一个光子发生电磁相互作用，一个夸克和一个电子可以通过交换一个W玻色子发生弱相互作用，两个夸克可以通过交换一个胶子发生强相互作用。也就是说，从这个模型中，我们知道了基本粒子之间相互作用的根本机制。对于粒子对撞后的散射过程，原则上我们也可以对这个过程做精确的计算。
我们可以再回过头来看一看对称性。其实标准模型中涉及到了三种规范对称，如果把基本粒子们划分成几个多重态，则上面写出的这个作用量在这三种规范变化下都可以保持不变。在背景知识中，我们介绍了只要有对称性，那必定会有守恒量。在标准模型中，每个粒子都在局域的相位变换中保持作用量不变，这对应的守恒量叫做超电荷，之后会说到超电荷和普通的电荷两个概念的联系。又例如轻子中的每一组，都可以构成一个双重态，在规范变换中保证一个叫做同位旋的物理量守恒。每种味的夸克都可以构成一个三重态保证一个叫做色的物理量守恒。尽管模型最早先几乎是从纯数学的角度建立的，但是这里的三个守恒物理量，超电荷、同位旋、色，都已经在实验中或直接或间接地被证实。
好了，基于规范场的标准模型的框架差不多已经建立好了，而且这套理论非常成功，它可以很好地解释强、弱和电磁相互作用，并且对一些过程的理论的计算结果和实验匹配得非常好。那么还有什么问题吗？
Higgs 机制、对称破缺
是的，还有个大问题。那就是我们还没有引入质量项。现在理论里所有的基本粒子都是无质量的粒子。一方面，我们清楚地知道，我们熟悉的诸如电子的实物粒子确确实实具有质量。另一方面，相对论告诉我们，一个零质量的物体永远以光速运动。也就是说，现在写下的这个标准模型中的粒子全都在呼呼乱飞，根本没法形成稳定的原子，进而形成我们赖以生存的物质。这个推论显然不靠谱。这个理论里没有质量项是个必须要解决的问题，这也是一开始 Yang- Mills 理论没有受到太多关注的原因之一。
那么我们来尝试写下一个质量项。当然这时候我们仍然要保证原有的对称性依然满足，拆东墙补西墙的修正是没有意义的。但是我们会发现，任何企图引入质量的尝试都会破坏规范对称性。其根本的原因在于弱相互作用有一点讨厌的地方，大自然某种意义上是个左撇子，它对左手和右手两周手性有所偏袒，这里的细节不作过多讨论。这里要强调的关键在于：我们无法在维持规范对称的约束下引入质量项。
直到1960年左右，Jeffrey Goldstone 和 Yoichiro Nambu 等人提出了一个伟大的想法，他们发现基本粒子可以通过一种叫做对称性破缺的过程获得质量。在1964年，数位科学家几乎同时发表了将这种机制引入标准模型来解释基本粒子质量来源的文章，这几位分别是 Peter Higgs [1], Robert Brout and Francois Englert [2], 和 Gerald Guralnik, C. R. Hagen and Tom Kibble [3]。CERN 的新发现很可能会为他们中的几位在近50年后带来诺贝尔奖章。这种机制后来以 Peter Higgs 的名字命名，被称作了 Higgs 机制。
这里的一个核心思想在于，它们引入了一个假想的 Higgs 场，也就是在标准模型的作用量后又添加了一项。这个 Higgs 场无处不在，弥散在宇宙空间的各个角落。Higgs 场与各基本粒子场产生相互作用，进而给了基本粒子以质量。这个 Higgs 场的粒子是 Higgs 玻色子，也就是在强子对撞实验中科学家想要看到的那个粒子。
想象一下在地面上行走，我们不用费多大的力就可以走得很快。但是如果我们跳进一个游泳池，我们就会发现，在水的阻力下，想要移动自己的身子就没那么容易了。Higgs 场以类似的方式阻碍了其他粒子的运动，等效地来看，那些粒子就获得质量。有一些粒子，它们跟 Higgs 场的作用比较强，它们感受到的阻力比较大，于是它们活得了比较大的质量，比如夸克。有一些粒子，它们跟 Higgs 场的作用相对弱一些，它们的质量也会比较小，比如电子。还有一些粒子，它们不受 Higgs 场的作用，于是它们仍然以光速在现实世界中运动，比如光子和胶子。
有了这个思路，我们差不多可以写下标准模型的完整形式了。我们需要在原来的作用量后面再补上几项，分别是新引入的 Higgs 场的动能项和势能项，以及它和原先就在模型中的那些场的相互作用项。写出来大概会是这样：
最后的那个 h.c. 指的是相互作用项的复数共轭，这是为了保证对称性需要的。由于这样引入的是一个全新的 Higgs 场，我们可以霸王硬上弓。我们强行地让这个新的场按我们期望的方式在规范对称操作下做变换，以保证原有的规范对称不变性。 接着我们来细致地探讨下对称破缺和 Higgs 机制给予粒子质量的原理。
试想我们在一个啤酒瓶瓶底上放一个小球，大概如图所示。之所以举这么个例子是因为，如果把 Higgs 场的势能项的具体函数形式化成一个图像的话，差不多就是这样的形状。不管是 Higgs 场的市场，还是现在我们关注的啤酒瓶瓶底，它们都是具有很好对称性的。我们也许觉得把小球放在那个小坡坡顶上是个不错的选择，因为那里正好处于中心位置。但是那个小球不会停在那里，它会往下滑，并最终停在坡底的某个地方。坡底那一整圈都是小球可能最终停下来的位置，但是不管小球停在哪里，这个位置不再具有良好的对称性了，这个点没有任何的特殊性。也就是说，即使这个啤酒瓶瓶底是个很好的旋转对称曲面，但是小球最后停下的位置会打破对称性。
这个图像可以类比到 Higgs 机制。就像小球总是会自己滚到最低点那样，任何物理体系在不受外界驱动的情况下，都会试图让自己处在一个能量最低的状态，这个态通常称作真空态，或者叫做基态。尽管我们开始写下的作用量具有很好的对称性，但是体系所处的真空态有可能会破坏对称性。很多时候我们会发现在真空态的附近来研究一个体系会很方便，于是我们把原来的作用量在真空态附近做展开，式子里的一些项会重新组合。如果我们来解读这些改写后的项的物理意义，我们发现，有一些基本粒子似乎是吞掉了一部分的 Higgs 玻色子从而获得了质量，而有一部分粒子没有任何影响因此它们仍然是零质量。在对称性破缺后，原来的一个守恒量超电荷，和同位旋的一个分量结合退化成了我们所熟悉的电荷，即描述物体带电量多少的那个物理量。
总结 标准模型是一个非常成功的粒子物理理论，它将强、弱、电磁三种相互作用统一了起来。为了解决基本粒子没有质量的问题，可以通过引进一个 Higgs 场。在比较低能量的状态下，对称性发生破缺，一些基本粒子从 Higgs 场的相互作用中获得了质量。Higgs 场是否存在就成为了标准模型是否能够成立最后的也是最关键的一环。如果没有 Higgs 场，就不会有带质量的夸克和电子，就不会有星系的形成，不会有山川河流，不会有鸡鸭牛羊，也不会有你有我。
香港中學文憑 物理科 必修部份 –放射現象和核能 (核心課題) v1.0
文憑溫習室 http://www.takwing.idv.hk/dse_room/
1.2. α、β和γ輻射（α, β and γ Radiations）
1.2.1. 描述α、β和γ輻射的由來和本質（Describing the Origin and Nature of α, β
and γ radiations）
l 前面已經提過“輻射” 係指以“波動”或“粒子”移動嘅型態嚟傳送嘅能量。
l 而根據輻射嘅本質，我哋可以將輻射分成三種類別：
n α輻射
u α輻射係粒子嚟嘅。
u α粒子本身係由兩粒質子同兩粒中子氦核組成（即係一粒氦嘅原子核）。
l 咁即係話當一個放射性原子核放出α輻射嘅時候，原子核其實係進行咗 一次
“分裂”、而當中部份就“射咗出嚟”、形成α輻射。
u 因此α粒子只係氦核而冇電子，所以α粒子係帶正電荷嘅。
n β輻射
u β輻射亦係粒子嚟嘅。
u 但同α粒子唔同，β粒子並唔係一個原子核，而只係一粒電子。
u 因此β粒子係帶負電荷嘅。
n γ輻射
u γ輻射係電磁波嚟嘅。
l 因此我哋唔會話有“γ粒子”依樣嘢。
l 而當一個射性原子核放出γ輻射嘅時候，核原素只係以發放咗一D 能量，而
冇進行分裂。
u γ輻射係冇帶電荷嘅。
香港中學文憑 物理科 必修部份 –放射現象和核能 (核心課題) v1.0
文憑溫習室 http://www.takwing.idv.hk/dse_room/
1.2.2. 比較α、β和γ輻射的貫穿力、射程、致電離能力、在電場和磁場中的行為
和在雲室中的徑跡（Comparing α, β and γ radiations in terms of their
Penetrating Power, Ranges, Ionizing Power, Behaviour in Electric Field and
Magnetic Field, and Cloud Chamber Tracks）
1）Globle symmetry 自发破缺
Goldstone场是：真空凝聚所破坏的Globle对称性生成元“作用”方向的自由度的定域化经典场表示（粗略地说就是切向的自由度定域化后的场表示，不要问我是否存在这种表示，这可能是个很难以证明的结论）。
如果这一自由度是空间均匀受激发的，那么我们将无法感受到其存在。因为理论原本的对称性保证了无论破缺至哪一个方向，真空都没有改变。因此在一个整合了Goldstone场和其余常规场的有效拉氏量里只可能出现Sage兄所言的微商耦合项。
形象地说，只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
2）Gauge symmetry 自发破缺
前面说到了Goldstone粒子是一种整体对称性破缺后导致的局部激发。可是当这种对称性本身还有定域性时，问题自然产生了：如果某种看似局域的激发，仅仅是某个规范变换导致的，那么这样的激发同样不具备观测效应。因此，要把握住真实的物理效应，我们必须着手消除规范自由度。具体问题中，例如我们所讨论的例子中的unitary规范，它把\phi场消灭掉。但这并没有消灭Goldstone，而是把那些假的（重复的）“Goldstone”激发模式给消除了。真实的Goldstone效应表现为规范粒子的纵向激发，这种激发是有确切的物理贡献的，这种物理贡献当然也不依赖于你到底选择何种规范。
1）Globle symmetry 自发破缺
Goldstone场是：真空凝聚所破坏的Globle对称性生成元“作用”方向的自由度的定域化经典场表示（粗略地说就是切向的自由度定域化后的场表示，不要问我是否存在这种表示，这可能是个很难以证明的结论）。
如果这一自由度是空间均匀受激发的，那么我们将无法感受到其存在。因为理论原本的对称性保证了无论破缺至哪一个方向，真空都没有改变。因此在一个整合了Goldstone场和其余常规场的有效拉氏量里只可能出现Sage兄所言的微商耦合项。
形象地说，只有凝聚体在局部发生方向变化时才可能被生活在凝聚体中的人所观测到（和常规粒子发生作用），如果整个凝聚体在转动，对于身在其中的人而言是无法观测的（无法和常规粒子发生耦合）。（注意：Goldstone不是凝聚本身，而是凝聚的变化，而且是局部变化）
2）Gauge symmetry 自发破缺
前面说到了Goldstone粒子是一种整体对称性破缺后导致的局部激发。可是当这种对称性本身还有定域性时，问题自然产生了：如果某种看似局域的激发，仅仅是某个规范变换导致的，那么这样的激发同样不具备观测效应。因此，要把握住真实的物理效应，我们必须着手消除规范自由度。具体问题中，例如我们所讨论的例子中的unitary规范，它把\phi场消灭掉。但这并没有消灭Goldstone，而是把那些假的（重复的）“Goldstone”激发模式给消除了。真实的Goldstone效应表现为规范粒子的纵向激发，这种激发是有确切的物理贡献的，这种物理贡献当然也不依赖于你到底选择何种规范。
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l 下面嘅表分別列出咗α、β同γ輻射嘅相關資料同比較：
α輻射 β輻射 γ輻射
性質 粒子 粒子 波動
來源 放射性原子核
本質 氦核 電子 電磁波
電荷值 +2 –1 0
貫穿力 弱，只要用一張紙就能
完全阻隔
強，要以5mm 厚的鋁
才能完全阻隔
非常強，25mm 厚的鉛
只能把輻射強度減半
在空氣中的射程 ~5cm ~5m > 100m
致電離能力 強 弱 非常弱
在電場中的行為 偏向正負極。但因質量
大，所以偏轉幅度小。
偏向正電極。因質量
細，所以偏轉幅度大。
不會偏轉
在磁場中的行為 可用左手定律求得 可用左手定律求得 不會偏轉
雲室中的徑跡 粗而直 幼細而曲折 幾乎看不到
速率 3 x 107 ms-1 2.7 x 108 ms-1 3 x 108 ms-1
註：唔同輻射喺雲室中嘅徑跡係同嘅輻射嘅“致電離能力”以及“質量”有關：
l 致電離能力強嘅輻射會有一個較粗嘅徑跡。
l 質量較輕的輻射粒子同雲室中其他粒子碰撞時嘅轉向會較大，因此徑跡會較為曲折。
希格斯玻色子，你離阿賴耶還有多遠？
2013-10-09 14:50:17 来自: 一品釋之(登高自卑，行遠自邇。)
轉自：http://www.caogen.co
作者：汪耀輝
大爆炸理論是宇宙物理學的基礎，該理論用來解釋宇宙萬物包括生命從何而來這些重大問題。根據科學家的描述，137.5億年前的某一刻，一個叫做奇點（singularity）的具有極高密度、溫 度和壓力的東西，突然發生了極其快速的膨脹和冷卻，我們所在的宇宙就此誕生，隨後由於相變發生暴脹，期間宇宙的體積呈指數增長，暴脹結束後，構成宇宙的基本物質包括誇克-膠子等離 子體，以及其他所有基本粒子出現了。此後在高溫環境下，這些粒子在進行高速隨機運動的過程中出現碰撞，粒子—反粒子在這些碰撞中不斷出現和湮滅，根據重子數量守恒定律，粒子和反 粒子的數量本來是相等的，其後不知由於什麽緣故，這種平衡被打破，出現了粒子的數量略多於反粒子的狀況，誇克和輕子的數量多於反誇克和反輕子，於是所謂的重子數出現了。
隨著宇宙的膨脹速度和溫度進一步的降低，粒子所具有的能量普遍開始逐漸下降。當能量降低到1太電子伏特（1012eV）時產生了所謂的“對稱破缺”（即正負粒子之間除了電荷相反之外的微 細的差異，這種差異使得後來進行的正負重子族湮滅的過程中，極少量正粒子得以保存下來，而負粒子則完全消失），這一相變使基本粒子和基本相互作用形成了當今我們看到的樣子。
為避免陷入復雜的名詞概念中，我們不妨列個條目，簡單梳理一下大爆炸模型對宇宙出現的最初幾個階段的描述：
一、奇點發生“爆炸”，快速膨脹和冷卻；
二、發生暴脹，體積急劇膨脹；
三、基本粒子（誇克、輕子、玻色子）及其反粒子出現；
四、粒子—反粒子平衡打破，前者略多於後者；
五、粒子能量隨溫度下降而降低，出現“對稱破缺”
其後的過程簡單說就是：
六、少數質子和所有中子結合，組成氘和氦的原子核；
七、電子和原子核結合成為原子（主要是氫原子）；
八、宇宙內物質密度相對較大的區域通過重力作用形成氣體雲、恒星、星系。
生命的出現當然在這之後。
說到這裏，我們就可以提及不久前發布的這一則新聞了，據新華社電歐洲核子研究中心4日宣布，該中心的兩個強子對撞實驗項目均發現了一種新的粒子，具有和科學家們多年來一直在尋找的 “上帝粒子”——希格斯玻色子相一致的特性。
在科學家建立的“標準模型”中，構成物質的基本粒子分成三大類：誇克、輕子與玻色子，這些基本粒子原本都沒有質量，其中的希格斯玻色子在賦予基本粒子質量的過程中發揮了至關重要 的作用，也就是說，沒有它，物資就不會有“質量”這一特征，就會看得見摸不著，而且沒有了重量，物質將以光速運行，且不能由於重力作用而相互聚合在一起，構成星球，星系，它在我 們今天看得到的這個宇宙的形成過程中實際上扮演了造物主的角色，因此人們把希格斯玻色子成為“上帝粒子”。
與這個消息相對應的是上述條目中的第三和第四條。根據希格斯的假設，基本粒子正是在通過希格斯場的過程中，獲得質量的。
大爆炸理論中的奇點，不僅是我們所在的這個宇宙物質的奇點，也是時間的奇點，也就是說，時間和物質都是從那一刻誕生的。換句話說，在那以前（其實那裏已經沒有以前，強名為“以前 ”），物質和時間所有的一切都不存在，奇點之前是一個斷崖。
佛家認為“過去無始，未來無終”，科學家則認為過去有開始，起點在137.5億年前的奇點那兒。我們就從這裏開始引出佛家的宇宙觀，與科學家提出的大爆炸理論做個初步的對照。
佛家認為這個宇宙的出現來自於“無明”，來自一個極微細的念頭，這個念頭的出現時間長度大約為1600兆分之一秒，彌勒菩薩在《菩薩處胎經》裏面說：“一彈指，有三十二億百千念，念 念成形，形皆有識”，如果以每秒彈指五次來計算，出來的結果就是這個，為方便對照，我們把它這個格式：1/1.6乘以10的-15次方秒。
也就是說，在這麽短的時間內，宇宙間所有的物質現象（形）和精神現象（識）都已經被“一念”制造完成了，而科學家認為：“宇宙誕生的10-11秒之後，大爆炸模型中猜測的成分就進一步 減少了”，假定10的-11次方秒之後的事情科學家已經完全搞清楚了，他們所達到的範圍距離一念還差四個數量級。
也許有人會問，這極其短暫的一念，具體都制造出一些什麽來了？其過程是什麽？能不能說詳細點？
前面說過無明就是起心動念，“明”是光明，表示智慧，我們的自性本來是一個“清凈圓明體”，它猶如一個深廣無際、平整如鏡、清澈見底的大海，不知何時，也不知何故海上一陣微風襲 來，海面上泛起了一絲漣漪，跟著還出現了一些小水泡。
請記住這裏說的“不知何時”和“不知何故”。
海面上這第一絲漣漪就是念頭初動，就是無明，我們開始糊塗了，不覺了，而我們本來是覺悟的，就如同海面本來平整如鏡那樣。
念頭這一動，就出現了一個叫做“業相”的非常微細的現象，業相正是這個念頭初動。業是動，動就有業。
“業相者，即從真起妄，初動之相也。然本覺心源，離念寂靜”，“因無明故，覺成不覺，遂成業相”，《起信論》上說：“以依不覺故心動，說名為業”。
業相出現了又怎麽樣呢？一絲漣漪出現了，如果沒有“觀眾”，這絲漣漪給誰看？豈不是白白浪費了？於是就出現了一個能欣賞它的觀眾——見相（又稱轉相）。
“能見”（見相）與“所見”（業相）同時出現，相互依存。
見相這個“觀眾”看漣漪不只是看看而已，它還會產生“觀感”、會有“看法”，這一有看法不要緊，那個漣漪的樣子就不是原來的樣子了，看法和原樣會有出入，也就是說把漣漪的樣子給 轉變了，所以見相又叫轉相。
見相隨業相而出現，這個觀眾只看那個漣漪覺得不過癮，覺得挺悶的，還想看各種各樣的別的節目，有需求就有市場，就有供給，於是乎“境界相”這部大戲應運而生，這就不是只看一條小 小的波紋那麽單調了。
請註意，上面說的業相、見相（轉相）和境界相就是傳說中的阿賴耶的“三細相”，而見相中的那個“見”指的是見、聞、覺、知，這就好比你長了眼睛能看，就有東西能讓你看到；長個鼻 子能聞，就有味道給你聞，你有觸覺，就有東西讓你觸摸，你能感知，就有東西讓你去知。總之，“能”和“所”總是結對出現的。
我們再來捋一下這個過程，因為無明出現業相，有業相就有相應的見相，見相又把業相轉變成境界，三細相這就齊了。這個過程是瞬間完成的，幾乎無法分出先後。
我們用科學名詞把這三種細相重新標註一下，業相就是能量，業是動，沒能量是動不了的；見相是信息，是信息的接受和發送；境界相是物質。到這裏構成宇宙的三種基本材料能量、信息和 物質就全部備齊了。
我們再來復習一下彌勒菩薩的“念念成形，形皆有識”這句話，微細的念頭產生物質（成形），而所產生的物質都有“識”（也就是受、想、行、識，加上物質本身這個“色”，就構成所謂 的“五蘊”），也就是說物質能聽、能看、能懂的人的意思，這一點已經被日本的江本勝博士通過其著名的水試驗得到了初步證明。
彌勒菩薩話中的“念”就是業相，“形”是境界相，“識”是轉相（見相），可見這句話也完全囊括了阿賴耶的三細相。
說到這裏，我們別忘了這三細相的來源——它們都來自起心動念這個“根本無明”，因此它們都是虛妄不實的，說白了就是無明在自己逗自己玩。
其實，極其微細的起心動念就是一種極微細的波動現象，而三細相實際上是三種形式的微細的波動，這三種波動幾乎同時發生，一而三，三而一，它們應該是同一種東西的三種表現形式。也 就是說，能量、信息和物質三者之間是可以相互轉換的，歸根結底，這三種東西都是波動現象。
有趣的是，科學家在對中微子的研究中，同樣發現了三種振動模式。今年三月八日，我國科學家宣布，他們在大亞灣進行的中子實驗中，發現了三種振動模式中尚未被發現的最後一種。
中微子是輕子的一種，不帶電荷，質量小於電子的一百萬分之一（請註意，這與標準模型相矛盾），小到可以穿越星球。
我們再來看看佛家是如何“分解”物質的，佛家把構成物質的微小粒子稱作“微塵”，分別有牛毛塵（即“粘在”牛毛尖上的微塵，直徑與毛尖相當）；牛毛塵的七分之一稱為羊毛塵；羊毛 塵的七分之一稱為兔毛塵；兔毛塵的七分之一稱為“水塵”，該粒子可以從水（中的空隙）中穿過；水塵的七分之一稱為“金塵”，它可以穿過金屬（內部的空隙）；金塵的七分之一叫做“ 極微之微”。
請註意佛家說的數字這個名相是不可以執著的。
極微之微就是科學家所謂的基本粒子，它是唯一的一種，且不能往下再分了。然而，佛家也認為微塵裏面有世界，而那裏面的世界和我們這個世界的大小無二無別，而且微塵世界裏面有微塵 ，每一粒微塵裏面還有世界，重重無盡。普賢菩薩可以進入到微塵世界裏面教化那裏的眾生，並且是“一入一切入”。這就好比人們常聽說的“芥子納須彌”，雖然芥子可以把須彌山納入其 中，但此時芥菜子沒有放大，須彌山也沒有縮小，這正顯出大小不二的道理，空間是虛妄的。
前面留下了“不知何時”“不知何故”這兩個問題，如果有人問，這個無明是什麽時候發生的？要知道這可是一個大問題，它等於是在問“宇宙是什麽時候出現的”？答案是“一念之間”， 若要進一步追問是哪一念？答曰：就是當下這一念。
第二個問題：為什麽會出現無明，它有原因嗎？對不起沒有原因，非但沒有原因，這個問題你還不能想，當然就更不能問了。
看到這裏，相信許多人會炸開鍋了，搞了半天，結果你來個不能問，甚至連想想都不行，這叫什麽，不是違反科學嗎？不是先驗論嗎？不是搞迷信嗎？
其實並不是不講道理不讓你想，而是如果你想了、問了，一定找不到答案，為什麽？因為這個“想”是妄念，是分別執著，是一種比較劇烈的波動，而無明的產生是一種極其微細的波動。這 個問題說起來簡單，理解起來卻非常難，還是打個比方吧：在一個非常嘈雜的環境裏，你打手機很難聽清楚對方說的話，更不用說聽到兩米外兩個人之間的耳語。
“想”就等於把自己置於這樣一個嘈雜的環境裏，你怎能知道無明的“耳語”呢？要怎樣才能知道？不想，把念頭放下，就知道了。這個時候，你比無明還“安靜”，好比人在一個隔音效果 非常好的錄音室裏，連自己的心跳都能聽得很清楚。
這個方法很值得科學家們借鑒，比如粒子學家非常註重儀器的強大和精密，把LHC（強子對撞機）做得很大，並采用運算速度極高的計算機系統，但研究者進行研究時的“心態”，並沒有作為 一個議題被正式提出來。個人認為，研究人員的“心態”會對項目的進展產生很大的影響。其實霍金就是一個現成的例子，他在身體發生嚴重病變，失去許多基本功能的情況下，研究工作反 而取得了更多的重要成果。可以想象，在他那樣的身體條件下，不能抽煙喝酒了，不能泡妞了，不能打高爾夫了，許多正常人的“享受”他都得不到了，這時候，他的心反而會少了許多幹擾 ，會非常平靜，能夠專註於研究工作。
科學家研究宇宙起源是通過天文觀測，他們發現所有的星系都在朝著遠離我們的方向移動，且速度越來越大，由此他們得出宇宙在不斷膨脹且膨脹速度在加快的的結論，他們用時間倒推的方 法，描繪出宇宙越來越小，直至匯聚成一個奇點，這樣一幅動態畫面，他們由此計算出宇宙出現（也就是大爆炸出現）的時間，這個時間就是宇宙的年齡，而這個奇點就是我們這個宇宙的時 間和空間的起始點。
佛家對宇宙的認識則從源頭開始，他們不用任何科學儀器，而是在見到性體（明心見性）之後，從性體說起，到無明，到三細相，再到六粗相，把宇宙萬物的來源說得清清楚楚。這一切都是 他們親眼所見，也就是所謂的“現量境界”。
通過前面對阿賴耶的三細相的介紹，我們可以發現佛家並不承認宇宙是大爆炸形成的，出現這種與科學家宇宙觀的差別的根本原因在於對時間和空間的認識，佛家認為時間和空間都屬於“不 相應行法”，換句話說它們只是抽象的概念，並不是事實。雖然愛因斯坦也曾認識到時間和空間是人們的錯覺，但“錯覺”和“虛妄”還是有很大距離的。
其實，最大的不同或者問題是，科學家在認識世界的過程中，用的是二分法，他們總是把精神現象（識）排除在物質現象的研究之外，這大大限制了他們的研究所能達到的範圍，並且走了許 多彎路，而佛家認為兩者是密不可分的。
作者：汪耀輝
大爆炸理論是宇宙物理學的基礎，該理論用來解釋宇宙萬物包括生命從何而來這些重大問題。根據科學家的描述，137.5億年前的某一刻，一個叫做奇點（singularity）的具有極高密度、溫 度和壓力的東西，突然發生了極其快速的膨脹和冷卻，我們所在的宇宙就此誕生，隨後由於相變發生暴脹，期間宇宙的體積呈指數增長，暴脹結束後，構成宇宙的基本物質包括誇克-膠子等離 子體，以及其他所有基本粒子出現了。此後在高溫環境下，這些粒子在進行高速隨機運動的過程中出現碰撞，粒子—反粒子在這些碰撞中不斷出現和湮滅，根據重子數量守恒定律，粒子和反 粒子的數量本來是相等的，其後不知由於什麽緣故，這種平衡被打破，出現了粒子的數量略多於反粒子的狀況，誇克和輕子的數量多於反誇克和反輕子，於是所謂的重子數出現了。
隨著宇宙的膨脹速度和溫度進一步的降低，粒子所具有的能量普遍開始逐漸下降。當能量降低到1太電子伏特（1012eV）時產生了所謂的“對稱破缺”（即正負粒子之間除了電荷相反之外的微 細的差異，這種差異使得後來進行的正負重子族湮滅的過程中，極少量正粒子得以保存下來，而負粒子則完全消失），這一相變使基本粒子和基本相互作用形成了當今我們看到的樣子。
為避免陷入復雜的名詞概念中，我們不妨列個條目，簡單梳理一下大爆炸模型對宇宙出現的最初幾個階段的描述：
一、奇點發生“爆炸”，快速膨脹和冷卻；
二、發生暴脹，體積急劇膨脹；
三、基本粒子（誇克、輕子、玻色子）及其反粒子出現；
四、粒子—反粒子平衡打破，前者略多於後者；
五、粒子能量隨溫度下降而降低，出現“對稱破缺”
其後的過程簡單說就是：
六、少數質子和所有中子結合，組成氘和氦的原子核；
七、電子和原子核結合成為原子（主要是氫原子）；
八、宇宙內物質密度相對較大的區域通過重力作用形成氣體雲、恒星、星系。
生命的出現當然在這之後。
說到這裏，我們就可以提及不久前發布的這一則新聞了，據新華社電歐洲核子研究中心4日宣布，該中心的兩個強子對撞實驗項目均發現了一種新的粒子，具有和科學家們多年來一直在尋找的 “上帝粒子”——希格斯玻色子相一致的特性。
在科學家建立的“標準模型”中，構成物質的基本粒子分成三大類：誇克、輕子與玻色子，這些基本粒子原本都沒有質量，其中的希格斯玻色子在賦予基本粒子質量的過程中發揮了至關重要 的作用，也就是說，沒有它，物資就不會有“質量”這一特征，就會看得見摸不著，而且沒有了重量，物質將以光速運行，且不能由於重力作用而相互聚合在一起，構成星球，星系，它在我 們今天看得到的這個宇宙的形成過程中實際上扮演了造物主的角色，因此人們把希格斯玻色子成為“上帝粒子”。
與這個消息相對應的是上述條目中的第三和第四條。根據希格斯的假設，基本粒子正是在通過希格斯場的過程中，獲得質量的。
大爆炸理論中的奇點，不僅是我們所在的這個宇宙物質的奇點，也是時間的奇點，也就是說，時間和物質都是從那一刻誕生的。換句話說，在那以前（其實那裏已經沒有以前，強名為“以前 ”），物質和時間所有的一切都不存在，奇點之前是一個斷崖。
佛家認為“過去無始，未來無終”，科學家則認為過去有開始，起點在137.5億年前的奇點那兒。我們就從這裏開始引出佛家的宇宙觀，與科學家提出的大爆炸理論做個初步的對照。
佛家認為這個宇宙的出現來自於“無明”，來自一個極微細的念頭，這個念頭的出現時間長度大約為1600兆分之一秒，彌勒菩薩在《菩薩處胎經》裏面說：“一彈指，有三十二億百千念，念 念成形，形皆有識”，如果以每秒彈指五次來計算，出來的結果就是這個，為方便對照，我們把它這個格式：1/1.6乘以10的-15次方秒。
也就是說，在這麽短的時間內，宇宙間所有的物質現象（形）和精神現象（識）都已經被“一念”制造完成了，而科學家認為：“宇宙誕生的10-11秒之後，大爆炸模型中猜測的成分就進一步 減少了”，假定10的-11次方秒之後的事情科學家已經完全搞清楚了，他們所達到的範圍距離一念還差四個數量級。
也許有人會問，這極其短暫的一念，具體都制造出一些什麽來了？其過程是什麽？能不能說詳細點？
前面說過無明就是起心動念，“明”是光明，表示智慧，我們的自性本來是一個“清凈圓明體”，它猶如一個深廣無際、平整如鏡、清澈見底的大海，不知何時，也不知何故海上一陣微風襲 來，海面上泛起了一絲漣漪，跟著還出現了一些小水泡。
請記住這裏說的“不知何時”和“不知何故”。
海面上這第一絲漣漪就是念頭初動，就是無明，我們開始糊塗了，不覺了，而我們本來是覺悟的，就如同海面本來平整如鏡那樣。
念頭這一動，就出現了一個叫做“業相”的非常微細的現象，業相正是這個念頭初動。業是動，動就有業。
“業相者，即從真起妄，初動之相也。然本覺心源，離念寂靜”，“因無明故，覺成不覺，遂成業相”，《起信論》上說：“以依不覺故心動，說名為業”。
業相出現了又怎麽樣呢？一絲漣漪出現了，如果沒有“觀眾”，這絲漣漪給誰看？豈不是白白浪費了？於是就出現了一個能欣賞它的觀眾——見相（又稱轉相）。
“能見”（見相）與“所見”（業相）同時出現，相互依存。
見相這個“觀眾”看漣漪不只是看看而已，它還會產生“觀感”、會有“看法”，這一有看法不要緊，那個漣漪的樣子就不是原來的樣子了，看法和原樣會有出入，也就是說把漣漪的樣子給 轉變了，所以見相又叫轉相。
見相隨業相而出現，這個觀眾只看那個漣漪覺得不過癮，覺得挺悶的，還想看各種各樣的別的節目，有需求就有市場，就有供給，於是乎“境界相”這部大戲應運而生，這就不是只看一條小 小的波紋那麽單調了。
請註意，上面說的業相、見相（轉相）和境界相就是傳說中的阿賴耶的“三細相”，而見相中的那個“見”指的是見、聞、覺、知，這就好比你長了眼睛能看，就有東西能讓你看到；長個鼻 子能聞，就有味道給你聞，你有觸覺，就有東西讓你觸摸，你能感知，就有東西讓你去知。總之，“能”和“所”總是結對出現的。
我們再來捋一下這個過程，因為無明出現業相，有業相就有相應的見相，見相又把業相轉變成境界，三細相這就齊了。這個過程是瞬間完成的，幾乎無法分出先後。
我們用科學名詞把這三種細相重新標註一下，業相就是能量，業是動，沒能量是動不了的；見相是信息，是信息的接受和發送；境界相是物質。到這裏構成宇宙的三種基本材料能量、信息和 物質就全部備齊了。
我們再來復習一下彌勒菩薩的“念念成形，形皆有識”這句話，微細的念頭產生物質（成形），而所產生的物質都有“識”（也就是受、想、行、識，加上物質本身這個“色”，就構成所謂 的“五蘊”），也就是說物質能聽、能看、能懂的人的意思，這一點已經被日本的江本勝博士通過其著名的水試驗得到了初步證明。
彌勒菩薩話中的“念”就是業相，“形”是境界相，“識”是轉相（見相），可見這句話也完全囊括了阿賴耶的三細相。
說到這裏，我們別忘了這三細相的來源——它們都來自起心動念這個“根本無明”，因此它們都是虛妄不實的，說白了就是無明在自己逗自己玩。
其實，極其微細的起心動念就是一種極微細的波動現象，而三細相實際上是三種形式的微細的波動，這三種波動幾乎同時發生，一而三，三而一，它們應該是同一種東西的三種表現形式。也 就是說，能量、信息和物質三者之間是可以相互轉換的，歸根結底，這三種東西都是波動現象。
有趣的是，科學家在對中微子的研究中，同樣發現了三種振動模式。今年三月八日，我國科學家宣布，他們在大亞灣進行的中子實驗中，發現了三種振動模式中尚未被發現的最後一種。
中微子是輕子的一種，不帶電荷，質量小於電子的一百萬分之一（請註意，這與標準模型相矛盾），小到可以穿越星球。
我們再來看看佛家是如何“分解”物質的，佛家把構成物質的微小粒子稱作“微塵”，分別有牛毛塵（即“粘在”牛毛尖上的微塵，直徑與毛尖相當）；牛毛塵的七分之一稱為羊毛塵；羊毛 塵的七分之一稱為兔毛塵；兔毛塵的七分之一稱為“水塵”，該粒子可以從水（中的空隙）中穿過；水塵的七分之一稱為“金塵”，它可以穿過金屬（內部的空隙）；金塵的七分之一叫做“ 極微之微”。
請註意佛家說的數字這個名相是不可以執著的。
極微之微就是科學家所謂的基本粒子，它是唯一的一種，且不能往下再分了。然而，佛家也認為微塵裏面有世界，而那裏面的世界和我們這個世界的大小無二無別，而且微塵世界裏面有微塵 ，每一粒微塵裏面還有世界，重重無盡。普賢菩薩可以進入到微塵世界裏面教化那裏的眾生，並且是“一入一切入”。這就好比人們常聽說的“芥子納須彌”，雖然芥子可以把須彌山納入其 中，但此時芥菜子沒有放大，須彌山也沒有縮小，這正顯出大小不二的道理，空間是虛妄的。
前面留下了“不知何時”“不知何故”這兩個問題，如果有人問，這個無明是什麽時候發生的？要知道這可是一個大問題，它等於是在問“宇宙是什麽時候出現的”？答案是“一念之間”， 若要進一步追問是哪一念？答曰：就是當下這一念。
第二個問題：為什麽會出現無明，它有原因嗎？對不起沒有原因，非但沒有原因，這個問題你還不能想，當然就更不能問了。
看到這裏，相信許多人會炸開鍋了，搞了半天，結果你來個不能問，甚至連想想都不行，這叫什麽，不是違反科學嗎？不是先驗論嗎？不是搞迷信嗎？
其實並不是不講道理不讓你想，而是如果你想了、問了，一定找不到答案，為什麽？因為這個“想”是妄念，是分別執著，是一種比較劇烈的波動，而無明的產生是一種極其微細的波動。這 個問題說起來簡單，理解起來卻非常難，還是打個比方吧：在一個非常嘈雜的環境裏，你打手機很難聽清楚對方說的話，更不用說聽到兩米外兩個人之間的耳語。
“想”就等於把自己置於這樣一個嘈雜的環境裏，你怎能知道無明的“耳語”呢？要怎樣才能知道？不想，把念頭放下，就知道了。這個時候，你比無明還“安靜”，好比人在一個隔音效果 非常好的錄音室裏，連自己的心跳都能聽得很清楚。
這個方法很值得科學家們借鑒，比如粒子學家非常註重儀器的強大和精密，把LHC（強子對撞機）做得很大，並采用運算速度極高的計算機系統，但研究者進行研究時的“心態”，並沒有作為 一個議題被正式提出來。個人認為，研究人員的“心態”會對項目的進展產生很大的影響。其實霍金就是一個現成的例子，他在身體發生嚴重病變，失去許多基本功能的情況下，研究工作反 而取得了更多的重要成果。可以想象，在他那樣的身體條件下，不能抽煙喝酒了，不能泡妞了，不能打高爾夫了，許多正常人的“享受”他都得不到了，這時候，他的心反而會少了許多幹擾 ，會非常平靜，能夠專註於研究工作。
科學家研究宇宙起源是通過天文觀測，他們發現所有的星系都在朝著遠離我們的方向移動，且速度越來越大，由此他們得出宇宙在不斷膨脹且膨脹速度在加快的的結論，他們用時間倒推的方 法，描繪出宇宙越來越小，直至匯聚成一個奇點，這樣一幅動態畫面，他們由此計算出宇宙出現（也就是大爆炸出現）的時間，這個時間就是宇宙的年齡，而這個奇點就是我們這個宇宙的時 間和空間的起始點。
佛家對宇宙的認識則從源頭開始，他們不用任何科學儀器，而是在見到性體（明心見性）之後，從性體說起，到無明，到三細相，再到六粗相，把宇宙萬物的來源說得清清楚楚。這一切都是 他們親眼所見，也就是所謂的“現量境界”。
通過前面對阿賴耶的三細相的介紹，我們可以發現佛家並不承認宇宙是大爆炸形成的，出現這種與科學家宇宙觀的差別的根本原因在於對時間和空間的認識，佛家認為時間和空間都屬於“不 相應行法”，換句話說它們只是抽象的概念，並不是事實。雖然愛因斯坦也曾認識到時間和空間是人們的錯覺，但“錯覺”和“虛妄”還是有很大距離的。
其實，最大的不同或者問題是，科學家在認識世界的過程中，用的是二分法，他們總是把精神現象（識）排除在物質現象的研究之外，這大大限制了他們的研究所能達到的範圍，並且走了許 多彎路，而佛家認為兩者是密不可分的。
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