Cơ chế Higgs

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Bản mẫu:Lý thuyết trường lượng tử

Trong vật lý hạt, cơ chế Higgs là một quá trình trong đó các boson gauge của lý thuyết gauge có thể nhận được khối lượng khối lượng khác zero thông qua sự phá vỡ đối xứng tự phát.

Cách thực hiện đơn giản nhất của cơ chế này là đưa thêm từ ngoài vào lý thuyết gauge một trường Higgs. Sau đó sự phá vỡ đối xứng tự phát của đối xứng định xứ làm cho trường Higgs tương tác với (ít nhất là một) các trường khác của lý thuyết gauge, và sinh ra khối lượng (cho ít nhất một) cho các boson gauge. Phá vỡ đối xứng cũng sinh ra những hạt vô hướng (spin 0) cơ bản, còn gọi là boson Higgs.

Trong mô hình chuẩn, thuật ngữ "cơ chế Higgs" đặc biệt được nhắc đến cho sự sinh khối lượng cho các hạt boson gauge boson Wboson Z của tương tác yếu thông qua sự phá vỡ đối xứng điện yếu.[1] Mặc dù thực nghiệm đã chứng minh cơ chế Higgs cho tương tác điện yếu, nhưng các nhà thực nghiệm vẫn chưa phát hiện được boson Higgs như Mô hình chuẩn đã tiên đoán. Máy TevatronFermilabMáy gia tốc hạt lớn (LHC) ở CERN đang trong quá trình truy tìm dấu vết boson Higgs, đồng thời cố gắng hiểu sâu hơn cơ chế Higgs trong tương tác điện yếu.

Lịch sử nghiên cứu[sửa | sửa mã nguồn]

Bối cảnh[sửa | sửa mã nguồn]

Phá vỡ đối xứng tự phát là một khuôn khổ để đưa ra các boson vào trong các lý thuyết trường lượng tử tương đối tính. Tuy nhiên, theo định lý Goldstone, các boson này phải phi khối lượng. Nhưng chỉ có những hạt đã quan sát thấy bằng thực nghiệm tuân theo cách giải thích xấp xỉ như là boson Goldstone đó là các pion, mà Yoichiro Nambu đã liên hệ với phá vỡ đối xứng chiral.

Một vấn đề tương tự xuất hiện trong lý thuyết Yang–Mills (còn gọi là lý thuyết gauge phi abelian), lý thuyết tiên đoán các boson gauge với spin-1 phải không có khối lượng. Vì cần thiết phải có các boson gauge phi khối lượng thì mới đảm bảo cho tương tác điện từ có ảnh hưởng ở những khoảng cách lớn được (và boson gauge phi khối lượng này tương ứng với photon, hạt tải lực của tương tác điện từ). Nhưng tương tác yếu lại chỉ có tác dụng trong thang đo nguyên tử, vì vậy các hạt tải lực của tương tác yếu cần phải có khối lượng khác không để khoảng cách của tương tác yếu giảm đi. Và lý thuyết gauge về tương tác yếu cần một phương pháp để miêu tả các boson có khối lượng này.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ G. Bernardi, M. Carena, and T. Junk: "Higgs bosons: theory and searches", Reviews of Particle Data Group: Hypothetical particles and Concepts, 2007, http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/higgs_s055.pdf

Đọc thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Schumm, Bruce A. (2004) Deep Down Things. Johns Hopkins Univ. Press. Chpt. 9.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]