徽标
联盟百科
通讯
下载应用,请到 Google Play
新! 在您的Android™设备上下载联盟百科!
自由
比浏览器更快的访问!
 

超對稱破缺

指数 超對稱破缺

超對稱破缺是在粒子物理學中為了滿足精確實驗的超對稱所必需的一個程序,以從超對稱理論觀看外觀上非超對稱的物理。這是自發對稱破缺的例子。在超引力,這個結果對應於稍加修飾後成為使重力微子帶有質量的希格斯機制。 超對稱破缺發生在超對稱破缺尺度。超伴子(超對稱性粒子)應該和其對應的常規粒子有相同的質量;若缺乏超對稱破缺,它的質量就會變得更重。.

10 关系: 大爆炸大爆炸年表宇宙年表希格斯机制粒子物理學超对称超對稱粒子超重力重力微子自发对称破缺

大爆炸

--又稱大--靂(Big Bang),是描述宇宙的源起與演化的宇宙學模型,这一模型得到了当今科学研究和觀測最廣泛且最精確的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果,宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21亿年,并经过不断的到达今天的状态。 大爆炸这一模型的框架基于爱因斯坦的广义相对论,又在场方程的求解上作出了一定的简化(例如宇宙學原理假设空间的和各向同性)。1922年,苏联物理学家亚历山大·弗里德曼用广义相对论描述了流体,从而给出了这一模型的场方程。1929年,美国物理学家埃德温·哈勃通过观测发现,从地球到达遥远星系的距离正比于这些星系的红移,从而推导出宇宙膨胀的观点。1927年时勒梅特通过求解弗里德曼方程已经在理论上提出了同样的观点,这个解后来被称作弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。哈勃的观测表明,所有遥远的星系和星系团在视線速度上都在远离我们这一观察点,并且距离越远退行视速度越大 。如果当前星系和星团间彼此的距离在不断增大,则说明它们在过去曾经距离很近。从这一观点物理学家进一步推测:在过去宇宙曾经处于一个密度极高且温度极高的状态,大型粒子加速器在类似条件下所进行的实验结果则有力地支持了这一理论。然而,由于当前技术原因,粒子加速器所能达到的高能范围还十分有限,因而到目前为止,还没有证据能够直接或间接描述膨胀初始的极短时间内的宇宙状态。从而,大爆炸理论还无法对宇宙的初始状态作出任何描述和解释,事实上它所能描述并解释的是宇宙在初始状态之后的演化图景。当前所观测到的宇宙中氢元素的丰度,和理论所预言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中,最初的几分钟内通过核反应所形成的这些元素的理论丰度值非常接近,定性并定量描述宇宙早期形成的氢元素丰度的理论被称作太初核合成。 大爆炸一词首先是由英国天文学家弗雷德·霍伊尔所采用的。霍伊尔是与大爆炸对立的宇宙学模型——穩態學說的倡导者,他在1949年3月BBC的一次广播节目中将勒梅特等人的理论称作“这个大爆炸的观点”。虽然有很多通俗轶事记录霍伊尔这样讲是出于讽刺,但霍伊尔本人明确否认了这一点,他声称这只是为了着重说明这两个模型的显著不同之处。霍伊尔后来为恒星核合成的研究做出了重要贡献,这是恒星内部通过核反应利用氢元素制造出某些重元素的途径。1964年发现的宇宙微波背景辐射是支持大爆炸确实发生的重要证据,特别是当测得其频谱从而绘制出它的黑体辐射曲线之后,大多数科学家都开始相信大爆炸理论了。.

新!!: 超對稱破缺和大爆炸 · 查看更多 »

大爆炸年表

#重定向 宇宙年表.

新!!: 超對稱破缺和大爆炸年表 · 查看更多 »

宇宙年表

宇宙年代學,或宇宙年表依據大爆炸宇宙論描述宇宙的歷史和未來,目前的宇宙如何由普朗克時期隨著時間演化的科學模式,使用宇宙的共動坐標系時間參數。宇宙膨脹的模型即是所知的大爆炸,在2015年,估計開始於137.99 ±0.21億年前 。為了方便,將宇宙的演化分成三個階段。.

新!!: 超對稱破缺和宇宙年表 · 查看更多 »

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。.

新!!: 超對稱破缺和希格斯机制 · 查看更多 »

粒子物理學

粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一個物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学。.

新!!: 超對稱破缺和粒子物理學 · 查看更多 »

超对称

超对称是费米子和玻色子之间的一种對稱性,该对称性至今在自然界中尚未被观测到。物理学家认为这种对称性是自发破缺的。大型強子對撞機將會驗證粒子是否有相對應的超對稱粒子這個疑問。 超對稱模型能解決三個難題:.

新!!: 超對稱破缺和超对称 · 查看更多 »

超對稱粒子

在粒子物理學裏,超對稱粒子或超伴子是一種以超對稱聯係到另一種較常見粒子的粒子。在這物理理論中,每種費米子都應有一種玻色子“拍檔”(費米子的超對稱粒子),反之亦然。沒有“破缺”的超對稱預測:一顆粒子和其超對稱粒子都應有完全相同的質量。至今仍然沒有標準模型粒子的超對稱粒子被發現。這可能表示超對稱理論是錯誤的,或超對稱並不是一種“不破”的對稱性。如果超對稱粒子被發現,其質量會決定超對稱破裂時的尺度 就實純量的粒子(如軸子)而言,它們有一個費米子超對稱粒子,也有一個實純量場。 在延伸的超對稱裏,一種特定粒子可能會有多于一個超對稱粒子。舉例,在四維空間裏,一個光子會有兩個費米超對稱粒子和一個純量超對稱粒子。 在零維的情況下(常被稱作矩陣力學),有可能存在超對稱,但沒有超對稱粒子。然而,這只有在當超對稱性不包含超對稱粒子的情況下才成立。.

新!!: 超對稱破缺和超對稱粒子 · 查看更多 »

超重力

#重定向 超引力.

新!!: 超對稱破缺和超重力 · 查看更多 »

重力微子

重力微子(Gravitino)為結合廣義相對論與超對稱的超引力理论所預言的一个粒子。其為重力子的超對稱伴粒子,是一規範費米子。目前还是一种假想粒子,也被提議為暗物質的候選者。 若其存在,其為自旋的費米子,遵守。重力微子場通常寫作ψμα,其中為四維向量指標,而為旋量指標。當,會得到負的範數模,一如其他自旋1以上的無質量粒子。這結果是非物理性的;為了符合么正性,必需存在規範對稱來抵銷這些模:,其中εα(x)為時空的旋量函數。此一規範對稱性是局域的超對稱轉換,而所得理論為超重力。 重力微子傳遞超重力作用,一如光子傳遞電磁力作用以及理論性的重力子傳遞重力作用。在超重力理論中,發生超對稱破缺時,重力微子會獲得質量。這個效應在不同超對稱破缺模型中差異很大,但若超對稱要想解決標準模型中的,則重力微子的質量不能超過1 TeV/c2。.

新!!: 超對稱破缺和重力微子 · 查看更多 »

自发对称破缺

自發對稱破缺(spontaneous symmetry breaking)是某些物理系統實現對稱性破缺的模式。當物理系統所遵守的自然定律具有某種對稱性,而物理系統本身並不具有這種對稱性,則稱此現象為自發對稱破缺。這是一種自發性過程(spontaneous process),由於這過程,本來具有這種對稱性的物理系統,最終變得不再具有這種對稱性,或不再表現出這種對稱性,因此這種對稱性被隱藏。因為自發對稱破缺,有些物理系統的運動方程式或拉格朗日量遵守這種對稱性,但是最低能量解答不具有這種對稱性。從描述物理現象的拉格朗日量或運動方程式,可以對於這現象做分析研究。 對稱性破缺主要分為自發對稱破缺與明顯對稱性破缺兩種。假若在物理系統的拉格朗日量裏存在著一個或多個違反某種對稱性的項目,因此導致系統的物理行為不具備這種對稱性,則稱此為明顯對稱性破缺。 如右圖所示,假設在墨西哥帽(sombrero)的帽頂有一個圓球。这個圓球是處於旋轉對稱性狀態,對於繞著帽子中心軸的旋轉,圓球的位置不變。這圓球也處於局部最大引力勢的狀態,極不稳定,稍加微擾,就可以促使圓球滾落至帽子谷底的任意位置,因此降低至最小引力勢位置,使得旋轉對稱性被打破。儘管這圓球在帽子谷底的所有可能位置因旋轉對稱性而相互關聯,圓球實際實現的帽子谷底位置不具有旋轉對稱性──對於繞著帽子中心軸的旋轉,圓球的位置會改變。 大多數物質的簡單相態或相變,例如晶體、磁鐵、一般超導體等等,可以從自發對稱破缺的觀點來了解。像分數量子霍爾效應(fractional quantum Hall effect)一類的拓扑相(topological phase)物質是值得注意的例外。.

新!!: 超對稱破缺和自发对称破缺 · 查看更多 »

传出传入
嘿!我们在Facebook上吧! »