深度:杨-米尔斯理论说了啥?为什么说这是杨振宁超越他诺奖的贡献?(33)

在描述强力的量子色动力学里,我们注意到传递夸克间作用力的胶子本来就是零质量的,零质量跟规范对称性是相容的。那但是,如果这样的话,零质量的玻色子应该对应长程力啊,为什么强力是短程力(只在原子核里有效)呢?这就涉及到了强力里特有的一种性质:渐近自由。渐近自由说夸克之间的距离很远的时候,它们之间的作用力非常大,一副谁也不能把它们分开的架势,但是一旦真的让它们在一起了,距离很近了,它们之间的相互作用力就变得非常弱了,好像对面这个夸克跟它没任何关系似的,活脱脱的一对夸克小情侣。这样在量子色动力学里,零质量的规范玻色子就和强力的短程力没有冲突了。

渐近自由解释了为什么胶子是零质量但是强力确是短程力,那么传递弱力的W和Z玻色子可是有质量的。有质量的话短程力是好解释了,但是我们上面说有质量的规范玻色子会破坏规范对称性,这规范对称性可是杨-米尔斯理论的根基啊,它被破坏了那还怎么玩?

最后解决这个问题的是希格斯机制。希格斯机制是来打圆场的:你杨-米尔斯理论要求规范玻色子是零质量的,但是最后我们测量到W和Z玻色子是有质量的,怎么办呢?简单,我认为W和Z这些传递弱力的规范玻色子一出生的时候是零质量的,但是它来到这个世界之后慢慢由于某种原因获得了质量,也就是说它们的质量不是天生的而是后天赋予的,这样就既不与杨-米尔斯理论相冲突,也不跟实际测量相冲突了。

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