十九世紀九十年代h.a.洛倫茲以絕對靜止的以太為基礎, 對電磁理論進行了研究,建立了他的電子論。在這個理論中,物質世界區分為連續的以太和分立的帶電粒子兩種原素,並且把靜止以太看作電磁場的載體,把實物視為帶電粒子的集合。帶電粒子在靜止以太中雜亂無章地運動著,產生電磁場,電磁場是以太狀態的一種描述。物體運動時並不帶動其中的以太運動,但物體中的電子隨物體運動時,不僅要受到電場的作用力,還要受到磁場的作用力,以及物體運動時其中將出現運動電流,運動物質中的電磁波速度與靜止物質中的不相同。洛倫茲推出了菲涅耳關於運動物質中的光速公式,解決了菲涅耳理論所遇到的困難(不同頻率的光有不同的以太)。
電子論取得了很大成功,但在洛倫茲理論中,以太除了荷載電磁振動之外,不再有任何其他的運動和變化,這樣以太除了作為電磁波的荷載物和絕對參照係,它己失去了所有其他的物理性質,這又成為以太學衰落的隱患。
以太學說雖然曾成功解釋了力學、光學以及電磁學的部分問題,並在十九世紀末達到了極盛,但是,在洛倫茲理論中,以太除了荷載電磁振動之外,不再有任何其他的運動和變化。這樣它幾乎已退化為某種抽象的標誌。除了作為電磁波的荷載物和絕對參考係,它已失去了所有其他具體生動的物理性質,這為它的衰落創造了條件。
1887年邁克爾遜和莫雷在美國克利夫蘭做的邁克爾遜-莫雷實驗否定了以太的存在,以太從此退出科學領域,隻成為了一種哲學上的概念。兩人設計了光的幹涉儀器,根據以太學說,以太相對於太陽靜止,光速在以太中的傳播服從伽利略速度疊加原理,因此各個方向上的光速應是不同的,光通過幹涉儀兩條路徑的時間差在不同方向上不同,幹涉條紋也應相應發生移動。但兩人設計的精確度可達1/100條條紋移動的幹涉儀在轉動過程中,幹涉條紋保持靜止,沒有發生任何移動。這個實驗否定了以太的存在。
在十九世紀末二十世紀初,雖然還有些科學家努力拯救以太,但在1905年愛因斯坦大膽拋棄了以太說,認為光速不變是基本的原理,並以此為出發點之一創立了狹義相對論。愛因斯坦在《論動體的電動力學》一文的前言中說:“‘光以太’的引用將被證明是多餘的。” 人們從此接受了電磁場本身就是物質存在的一種形式的概念,而場可以在真空中以波的形式傳播。隨後量子力學的建立使人們認識到粒子與波實為一個硬幣的兩麵。那種僅僅把波動理解為某種媒介物質的力學振動的狹隘觀點已完全被衝破。之後“以太”被主流物理學家所拋棄。
希格斯玻色子(英語:higgs boson)是粒子物理學標準模型預言的一種自旋為零的玻色子(有異議),不帶電荷、色荷,極不穩定,生成後會立刻衰變。1964年,英國科學家彼得·希格斯提出了希格斯場的存在,並進而預言了希格斯玻色子的存在。而在希格斯機製中,希格斯場引起自發對稱性破缺,並將質量予規範傳播子和費米子。希格斯粒子是希格斯場的場量子化激發,它通過自相互作用而獲得質量。
根據希格斯機製,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,而希格斯機製也可被確認為基本無誤。希格斯玻色子已被證實存在。
2022年10月,希格斯玻色子的質量分佈測量結果為:3.2兆電子伏特。
2023年,歐洲核子研究中心(cern)的實驗團隊找到了希格斯玻色子衰變為z玻色子和光子的首個證據。7月22日,歐洲核子研究中心(cern)超環麵儀器實驗(as)合作組報告了迄今最精確希格斯玻色子質量:125.11吉電子伏特。
當地時間2024年4月8日,曾提出“上帝粒子”的諾貝爾物理學獎獲得者、英國科學家彼得·希格斯去世,享年94歲。
標準模型:在粒子物理學裏,標準模型是一種被廣泛接受的框架,可以描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質的基本粒子。除了引力以外,標準模型可以合理解釋這世界中的大多數物理現象。
早期的標準模型所倚賴的規範場論闡明,基本力是源自於規範不變性,是由規範玻色子來傳遞。規範場論嚴格規定,規範玻色子必須不帶有質量,因此,傳遞電磁相互作用的規範玻色子(光子)不帶有質量。
光子的質量的確經實驗證實為零。藉此類推,傳遞弱相互作用的規範玻色子(w玻色子、z玻色子)應該不帶有質量,可是實驗證實w玻色子與z玻色子的質量不為零,這顯示出早期模型不夠完善,因此須要建立特別機製來賦予w玻色子、z玻色子它們所帶有的質量。
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希格斯機製的場能效:希格斯玻色子最早在1964年由彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒等在內的6位物理學家提出。希格斯玻色子能夠利用自發對稱性破缺來賦予基本粒子質量,同時又不會抵觸到規範場論。這機製被稱為希格斯機製,希格斯機製已被實驗證實。但是,物理學者仍舊不清楚關於希格斯機製的諸多細節。
這機製假定宇宙遍佈著希格斯場,其能夠與某些基本粒子相互作用,並且利用自發對稱性破缺使得它們獲得質量。相關理論在70年代被納入粒子物理學的標準模型。
希格斯玻色子的衰變:希子是伴隨著希格斯場的帶質量玻色子,是希格斯場的量子激發。希格斯玻色子是在高能量的極端環境中的能量演變,並且伴隨著衰變生成耦合粒子的對稱,生成正負電子對撞的實粒子一種超對稱性的超對稱粒子耦合激發,正負電子對正反粒子耦合被稱為馬約拉納費米子天使粒子手征粒子,激發態是檢驗這一種粒子能動的譜能。不僅如此,希格斯機製也可被確認為基本無誤。在那時期,雖然還沒有任何直接證據可以證實希格斯粒子存在,由於希格斯機製所給出的準確預測,物理學者認為,希格斯機製極有可能正確無誤。到了1980年代,希格斯粒子的存在與否已成為在粒子物理學裏最重要的未解決的物理學問題之一。
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