之间傑拉德·古拉尼和大型強子對撞機相似
傑拉德·古拉尼和大型強子對撞機有(在联盟百科)4共同点: 大型電子正子對撞機,希格斯玻色子,希格斯机制,探尋希格斯玻色子時間軸。
大型電子正子對撞機
大型電子正子對撞機(Large Electron-Positron Collider,簡稱:LEP)是歐洲核子研究組織(CERN)的粒子加速器之一,1989年開始營運,位在瑞士和法國的邊界附近,大型電子正子對撞機的周長長達27公里,專門加速電子和正子,是目前已建成的最高能量的輕子加速器,且迄今為止還保留著粒子加速器的速度紀錄。在2000年末的時候,LEP被關停并拆解,以給在建的新的大型強子對撞機騰出軌道空間。.
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希格斯玻色子
希格斯玻色子(Higgs boson)是標準模型裏的一種基本粒子,是一種玻色子,自旋為零,宇稱為正值,不帶電荷、色荷,極不穩定,生成後會立刻衰變。希格斯玻色子是希格斯場的量子激發。根據希格斯機制,基本粒子因與希格斯場耦合而獲得質量。假若希格斯玻色子被證實存在,則希格斯場應該也存在,而希格斯機制也可被確認為基本無誤。 物理學者用了四十多年時間尋找希格斯玻色子的蹤跡。大型強子對撞機(LHC)是全世界至今為止最昂貴、最複雜的實驗設施之一,其建成的一個主要任務就是尋找與觀察希格斯玻色子與其它種粒子。2012年7月4日,歐洲核子研究組織(CERN)宣布,LHC的緊湊渺子線圈(CMS)探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子(超過背景期望值4.9个标准差),超環面儀器(ATLAS)测量到质量为126.5GeV的新玻色子(5个标准差),这两種粒子极像希格斯玻色子。2013年3月14日,歐洲核子研究組織發表新聞稿正式宣布,先前探測到的新粒子暫時被確認是希格斯玻色子,具有零自旋與偶宇稱,這是希格斯玻色子應該具有的兩種基本性質,但有一部分實驗結果不盡符合理論預測,更多數據仍在等待處理與分析。 希格斯玻色子是因物理學者彼得·希格斯而命名。術語「玻色子」是為了紀念印度物理學者薩特延德拉·玻色而命名。玻色子的自旋为整数,其物理行為可以用玻色-愛因斯坦統計描述,不遵守泡利不相容原理,即處於單獨一個量子態上的粒子數目不受限制。他是於1964年提出希格斯機制的六位物理學者中的一位。2013年10月8日,因為“次原子粒子質量的生成機制理論,促進了人類對這方面的理解,並且最近由歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器發現的基本粒子證實”,弗朗索瓦·恩格勒、彼得·希格斯榮獲2013年諾貝爾物理學獎。.
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希格斯机制
在標準模型裏,希格斯機制(Higgs mechanism)是一種生成質量的機制,能夠使基本粒子獲得質量。為什麼費米子、W玻色子、Z玻色子具有質量,而光子、膠子的質量為零?希格斯機制可以解釋這問題。希格斯機制應用自發對稱性破缺來賦予規範玻色子質量。在所有可以賦予規範玻色子質量,而同時又遵守規範理論的可能機制中,這是最簡單的機制。根據希格斯機制,希格斯場遍佈於宇宙,有些基本粒子因為與希格斯場之間交互作用而獲得質量。 更仔細地解釋,在规范场论裏,為了滿足定域規範不變性,必須設定规范玻色子的质量為零。由於希格斯場的真空期望值不等於零,希格斯場在最低能量態的平均值,就是「希格斯場的真空期望值」。費曼微積分(Feymann calculus)用來計算的是希格斯場在最低能量態的振動,即希格斯玻色子。造成自發對稱性破缺,因此規範玻色子會獲得質量,同時生成一種零質量玻色子,稱為戈德斯通玻色子,而希格斯玻色子則是伴隨著希格斯場的粒子,是希格斯場的振動。通過選擇適當的規範,戈德斯通玻色子會被抵銷,只存留帶質量希格斯玻色子與帶質量規範向量場。 費米子也是因為與希格斯場相互作用而獲得質量,但它們獲得質量的方式不同於W玻色子、Z玻色子的方式。在规范场论裏,為了滿足定域規範不變性,必須設定費米子的质量為零。通過湯川耦合,費米子也可以因為自發對稱性破缺而獲得質量。 本條目的數學表述內容需要讀者了解一些量子場論的知識。所有方程式都遵守愛因斯坦求合約定。按照粒子物理學慣例,採用CGS單位制為物理量的單位,並且設定光速與約化普朗克常數的數值為1。.
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探尋希格斯玻色子時間軸
#重定向 希格斯玻色子的探索历史.
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傑拉德·古拉尼和大型強子對撞機之间的比较
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参考
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