导航菜单

首页 >  文章 >  斯蒂芬霍金為什麼對希格斯玻色子的發現感到失望?

斯蒂芬霍金為什麼對希格斯玻色子的發現感到失望?

图片说明:斯蒂芬霍金為什麼對希格斯玻色子的發現感到失望?,。

斯蒂芬霍金為什麼對希格斯玻色子的發現感到失望?我想我可以用一種表意上合理且歷史悠久的方式回答這個問題。這個問題的答案在於霍金在2013年證實瞭希格斯玻色子的發現時所說的話。他引用瞭幾個地方的話說,如果沒有找到[希格斯玻色子],那麼[h]將會更加有趣。在20世紀70年代末和80年代末期,我曾在理論物理領域擔任研究生,博士生和博士後。精彩而激動人心的時刻。我生命中最美好的時光。而且我完全贊同霍金在2013年所說的話。事實上,他事先曾多次或多或少地說過同樣的話。正如你可能知道的那樣,他甚至在早期就發現瞭一個著名的賭註,就是沒有發現希格斯玻色子。我說的是同樣的事情,並且至少從20世紀90年代初開始這樣做瞭。而且我離唯一一個非常非常遠。很多冒險的理論物理學傢當時同意這個說法:我真的希望希格斯玻色子永遠不會被發現。為什麼?因為那時我們必須徹底重新思考規范理論和基本粒子的整個大廈以及我們如何思考基礎物理學。如果希格斯玻色子不存在,那麼這將清楚地表明物理狀態存在嚴重錯誤[莎士比亞雙關語意圖!]。我們完全錯過瞭一些非常基本的東西!而我們所看到的罪魁禍首,當然是希格斯玻色子的想法和論點。或者更確切地說,這是我們的不足 - 有些人會聲稱,完全缺乏 - 理解動態產生的,自發的對稱性破壞是什麼。如果希格斯玻色子被發現,那麼基礎物理學就是...... 噓聲。這一發現隻會證實我們已經[認為我們]知道的東西,即傳統智慧。什麼是高興地說?那有趣的是什麼?不,不是這樣,我們希望看到這種傳統智慧的失敗。那麼基礎物理學將再次變得有趣,就像70年代和80年代早期的黃金時期一樣。新的,開放的問題,以及重大的理論挑戰。我是物理學傢,當然我有問題!我想要更多,我想要令人興奮的。這就是我們的態度 - 我們年輕,有抱負的專業物理學傢。我們當時是真正的yappies,在80年代中期!計算出希格斯機制的細節,同樣在伴隨SU(3)強相互作用理論中,約束和漸近自由的細節並不具有挑戰性。基本上理解,這隻是解決細節的問題。我們想要的是大問題。正如我們所看到的那樣,找到希格斯玻色子會自動引出一些小問題。因此,當談到希格斯玻色子的問題時,我們中的許多人對其現實持懷疑態度。因為我們希望它不存在。這就是為什麼我們希望它不會被發現。所以物理學再次變得有趣......而且引人入勝!所以物理學會再次變得有趣!讓物理變得有趣- 這本來就是我們的口號。這是我對你的問題的主要答案。但是,你可能會問:你是否有任何支持懷疑主義的論據?哦,是的,我們有!但要回答這個問題,為什麼我們中的許多人對希格斯玻色子持懷疑態度,我必須走下記憶之路,勾勒出當時的共識。在80年代早期,基於該理論的內部動力學,有幾種理論嘗試來估計希格斯玻色子的質量 - 在著名的Phys Rev D中發表的一項估計低至9,5 MeV,AFAIR !!這表明對稱性擊穿發生在相當低的能量下。將其與大約希格斯質量的估計值進行比較。今天125 GeV。但希格斯粒子難以捉摸。無處可見。這是真的嗎?它真的是真的嗎?正如我們現在所知,這個假設的粒子在很長一段時間內都無處可尋。其質量的下邊界向上推,但即使是當時最大的機器,歐洲核子研究中心的LEP,也無法顯示它。即使找到瞭W和Z玻色子。但希格斯是看不見的。用LHC檢測它最終需要三十年的時間。在當時我們無法想象的能量。要瞭解我們如何論證,您必須瞭解我們當時的想法。以下是基於我現在40年的記憶。這是一個簡化的論證,以獲得基本要點,因此會產生一些不準確和快捷方式。我常常陷入困境,完全沉醉於問題背後的主題,忘記瞭原來的問題。我大女兒,當她大約8歲時,抱怨我如何解決她的問題。她說: - 爸爸,我問瞭一個問題,我沒有要求完整的講座!所以請耐心等待。我們的觀點,正如我們所看到的理論物理學中的年輕獅子一樣,僅僅是基於這樣一個事實 - 正如我們所看到的那樣 - 這種論證需要對稱性破壞的整個結構完全是臨時性的。它完全沒有提供對動態生成過程的理解,也沒有理解基於理論自身內部動態的破壞是如何發生的。我們需要和想要的不僅僅是對破裂發生的方式和原因的理論理解,而且還包括其必然性。它必須存在於某個地方,因為我們在現實世界中觀察到的是巨大的W和Z玻色子,以及無質量的光子。因此必須發生對稱性破壞,並且必須能夠觀察到它對系統的影響。但是我們爭論的是如何以及為什麼-這就是問題所在!這是一個大問題,當且僅當希格斯機制的論證存在缺陷時,如果希格斯玻色子不存在於常規預期的形式和表達中。如果它確實存在,那麼這些都是小問題,因而是次要的。這是我們的心態。在我們的信心中,你可能會說我們自大,無禮。但那會誤解我們的立場。當然,我們新的希格斯玻色子的發現的可能性比我們的希望被實現的可能性要大得多。標準模型在實驗驗證和證實方面有很大的進展 - 基本確認瞭它的關鍵方面。但我們希望獲得樂趣,並確認一個基本上被理解的現有理論,這不是我們的樂趣。我們絕不敢把我們的科學事業押在這個希望上,但如果它是真的那麼它會不是很有趣?近代,史學研究領域的歷史學傢開發瞭反事實史學工具。基本上,問一下如果......?的問題。如果馮·施陶芬貝格在Wolfsschanze的炸彈在 1944年7月20日成功殺死希特勒怎麼辦?如果加夫裡洛·普林茲普和他的同伴在1914年6月28日暗殺弗蘭茲·費迪南德失敗怎麼辦?我們的想法是一樣的,如果希格斯玻色子不存在,那會不會很有趣?這麼有趣的物理!在黑板上進行如此有趣的討論!信封的背面如此之多,充滿瞭我們的筆記!但即使在這種情況下,邏輯上也必須出現某種形式的動態生成的粒子。如果標準模型的基本假設是真的,那麼必須有某種對稱性破壞。但是,由於完全對稱的對稱性破壞而凍結的自由度必須以某種形式或其他形式出現。這些自由度無處可去。他們總是要把自己表現為一種物理可觀察的現象。我們的想法和希望並非都是革命性的。一個問題是,通過對標準模型的一些調整是否可以使其更加現實。對稱性破壞是否必須產生標量粒子,如希格斯?生成的粒子可能以其他形式出現嗎?對稱破壞場從何而來?它必須是標量嗎?什麼推動瞭對稱性破壞的動態過程?但當然,我們也可以成為革命者:也許標準模型(SM)存在根本性的錯誤?也許我們走錯瞭軌道?在SM中,對稱破壞的過程 - 正如理解所做的那樣 - 我們認為,通過引入一個完全不同於藍色的標量(即旋轉0)對稱的字段 - 關於SU的起源(2)xU(1)測量空間 - 潛力,隻需揮動你的手。讓我們假設一個標量場φ采用瞭左右對稱的潛力......一個真正的救星,因此完全不能接受的。最初的潛力是假設形狀類似於拋物面 - 論證是在φ/ sup4相互作用項上 - 在四維規范空間上。然後,理論的原始(對稱)真空,論證,基本上是起源,位於勢阱的底部。當系統處於對稱狀態,高能量和高溫時,這是有效的真空。然後你揮揮你的手, - 急 -你降低能量和溫度,你說,潛在的會改變形狀。這一論點得到瞭當時從相場轉換的場論方法的快速擴展理解的支持(對稱性破壞基本上是一個相變),但這些更多的類比而不是證明。在過渡期間和伴隨的電位變化過程中,原始狀態下的最小能量,高能真空狀態的前狀態被新的環形(無限)真空狀態集(最小能量)所取代,所有這些都是固定的距原點的距離。這將為後來的對稱性破壞提供基礎。真空狀態集當然不是環 - 或圓 - 這樣。由於測量場的空間是四維的,斷裂後的真空狀態集是一個三維球 - S / sup3。但由於很難想象五維 - 四個規格尺寸和能量潛力尺寸 - 空間......我們簡化為兩個空間維度加上能量。這些新的真空狀態相對於零能量下的原始對稱真空具有較低或負的能量 - 並且所有這些新的真空狀態處於相同的能量水平。以前類似拋物面的潛力現在已經改變瞭。隨著新的形狀,原點 - 仍然是零能量 - 不再是最小的。如果我們想象它在兩個加一個維度上的新潛力看起來像一個闊邊帽,所以新的潛力被簡稱為寬邊帽潛力。在測量空間中,潛力仍然是對稱的。這個理論仍然 - 而且永遠都是 - 對稱的。但是在破發後,對整個社會進行對稱轉換將需要狀態通過對稱操作轉移。因此,任何對稱操作將更具體地將真空狀態(如在操作之前)轉換為新的和不同的真空狀態。真空狀態 - 以及任何其他狀態 - 不再是對稱的。然而,原始和轉換的真空狀態都將位於完全超球形真空裝置上,位於寬邊帽邊緣的底部。然而,在現階段,在電位變換階段之後,系統的狀態仍然是對稱的,但系統不再處於真空狀態。潛力已經改變瞭形狀,並且球(理論的實際物理表達),即系統所處狀態的表示,仍然處於原始的前真空狀態。這個前局部最小值變成瞭局部最大值,是寬邊帽頂部的頂部。所以這種狀態不再是真空狀態。球仍然在冠頂上保持平衡,等待摔倒。該系統變得非常關鍵。它處於類似於超冷水的狀態。對系統的輕微幹擾 - 真空波動,或任何其他 - 並且球將不可避免地從原先的原始休息處落下。水凍結瞭。最後,在過渡期之後,球最終會在帽子邊緣的某個點處以新的真空狀態停下來。這可能是超球面上的任何一點,但無論球何時結束,這種狀態 - 新的物理的,可觀察到的真空狀態 - 將描述我們的“真實”世界 - 在低溫/低能量下。這釋放能量,球在原點的潛在能量必須到達某個地方,並在系統中作為能量波釋放。或者它可能會從系統中消失。這通常被描述為亞穩態的衰變。最後的新真空狀態 - 通過在原點之外 - 將在測量空間中定義一定的固定方向,即從該狀態到原點的線。因此,正是球的 - 世界 - 最終選擇的新狀態正在打破完全對稱。新真空狀態的方向打破瞭對稱性。該方向可以表示為由新真空中的非零期望值 描述的真空冷凝物。因此,系統選擇真空狀態會破壞對稱性。與新真空組的半徑一起,其可以用表示,這確定瞭理論的所有物理參數和所有質量。不太好,希格斯質量是標準模型中的自由參數,SU(2)xU(1)電弱相互作用的規范理論。它可能是任何東西,模型中沒有任何東西限制它。它可能是10 MeV或者它可能是100 GeV,後者在當時看起來完全令人發指。可能有幾個GeV,但是數百個......絕對沒有。因此,對稱性破壞論證需要一個標量場和一個勢的d hoc插入,以及一個揮手論證潛在如何改變形狀。然後,此外,最終真空狀態的選擇是完全隨機的。這就是我們推理ca.1985年,我們幾乎不知道再花30多年才能發現難以捉摸的希格斯玻色子。所以在80年代和90年代期間,我們開始希望希格斯玻色子從未被發現是不可避免的。這是我們像斯蒂芬霍金那樣投入類似賭註的時候。但幸運的是,我們沒有。或許我們應該擁有,我們肯定會有更多的樂趣!關於頂誇克,我們在同一時間也有類似的希望。像希格斯一樣,頂誇克也是看不見的。它沒有出現在任何實驗中,即使能量被推到瞭創紀錄的水平。因此,我們開始夢想一個強大和電弱互動的無上位理論。夢想建立無窮無盡的物質模型。現在,這真的意味著我們使用標準的SU(3)誇克理論處於錯誤的軌道上。底誇克已在實驗中得到驗證,但它的伴隨頂誇克沒有出現。鑒於底部,誇克和膠子的SU(3)理論要求有一個頂誇克。沒有它,有瞭一個無上位的理論,整個傢庭結構就會崩潰。SU(3)強相互作用的理論會破裂。需要全新的物理理論。Sheldon Glashow--電弱互動標準模型的發明者之一 - 實際上在我的大學和其他幾個人的論文中給出瞭一篇論文 - 如果我沒記錯的話,我會這麼說 - 一個強烈互動的裸照理論。誰說物理不好玩?很抱歉這個冗長的答案,但我完全被這條走下記憶巷所吞沒!

 >  本文声明:

本文内容不代表日本无码一区_尾随美女两次进女厕拍她雪白肥臀粉嫩小穴爱不释手_日韩高清无码视频在线观看--蜜桃圈APP视频立场,本站仅作整理、存档及学习之用,文章版权归属于原作者所有。

部分原创内容欢迎收藏、学习、交流、转载,但请保留文章出处及链接。

文章名称:斯蒂芬霍金為什麼對希格斯玻色子的發現感到失望?

文章地址:http://www.bbfunpro.com/article/31.html
有关热门【斯蒂芬霍金為什麼對希格斯玻色子的發現感到失望?】的标签