第9章 对称:基本的组织原则
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拉拉拉拉拉拉拉拉拉。
阿西娜打开笼子,让她的3只猫头鹰出来放放风。但不幸的是艾克,那天,他把汽车的天篷放了下来,好奇的猫头鹰就飞了进去。一只最为捣蛋的猫头鹰把车里面踩得乱七八糟,还划裂了一道小口。
看到这一片狼藉,艾克大发雷霆,他冲进阿西娜的房间,警告她看好自己的猫头鹰,以后不许再闯祸。阿西娜抗议说,她的猫头鹰一向都是很乖的,她只要看住最捣乱的那只就行了。但这会儿,3只猫头鹰都飞回了笼子,艾克和阿西娜谁也分不清究竟是哪一只闯了祸。
标准模型运行很好,但这只是因为理论中的夸克、轻子和弱规范玻色子——在带弱荷的物质间传递弱力的带电的W和Z粒子,都有质量。当然,基本粒子的质量对宇宙的所有东西都是至关重要的,如果物质真的没了质量,它就不可能形成坚实、宜人的物体,而宇宙的生命与结构也就没了可能。但在有关力的最简洁的理论里,弱玻色子和其他的基本粒子似乎都应该是无质量且以光速行驶的。
你可能奇怪力的理论会偏好零质量,为什么不是任何质量都允许呢?力的最基本的量子场论不能容忍这一点,它明确禁止标准模型基本粒子质量的任何非零值。标准模型的一大成果就是,它找到了解决这一问题的方法并形成了一个理论,其中的粒子具有我们观测所确定的质量。
下一章,我们就将探索让粒子获得质量的机制——即著名的希格斯机制现象。但本章,我们探讨一个重要的话题:对称。对称和对称破缺帮助确定了宇宙怎样从一个浑沌状态发展成我们现在所见的复杂结构。希格斯机制与对称,尤其是与对称破缺密切相关。要理解基本粒子是怎样获得质量的,首先要熟悉这些重要的概念。
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