想看懂希格斯机制相关的论文，需要知道哪些知识？

弦理论为什么不能解释希格斯机制。~

为什么某些基本粒子带有质量，而某些基本粒子的质量为零？根据希格斯机制，基本粒子是因为与遍布于宇宙的希格斯场耦合而获得质量。
希格斯玻色子是希格斯场的振动，是希格斯场存在的明确证据，就好像从观察海面的波浪可以推论出大海的存在。
根据量子场论，所有万物都是由量子场形成或组成，而每一种基本粒子则是其对应量子场的微小振动，就如同光子是电磁场的微小振动，夸克是夸克场的微小振动，电子是电子场的微小振动，引力子是引力场的微小振动等等。
在规范场论里，为了满足局域规范不变性，必须设定规范玻色子的质量为零。由于希格斯场的真空期望值不等于零，造成自发对称性破缺，因此规范玻色子会获得质量，同时生成一种零质量玻色子，称为戈德斯通玻色子，而希格斯玻色子则是伴随着希格斯场的粒子，是希格斯场的振动。通过选择适当的规范，戈德斯通玻色子会被抵销，只存留带质量希格斯玻色子与带质量规范矢量场。

标准模型中的希格斯机制，就解释粒子质量而言，只是把问题转移去解释一种假想的出让质量的粒子(希格斯玻色子)的性质。粒子找到了，性质测量了， 但本质上只是标准模型的输入数据，弦理论并不能解释它们。或者说,由于点粒子是一种理想化描述，标准模型虽然能解释许多现象，但解释不了基本粒子的属性，因为真实世界的基本粒子是有空间大小的。

在1964年和1966年，希格斯在南部和戈德斯通的工作基础上，以一种最简单的场论模型为例，建议了一种所谓的希格斯机制。他讨论的是满足定域 U(1)规范不变性的一个复标量场与电磁场的相互作用。人们很早就认识到，由于光子的质量为零，所以它只有两个与其动量方向垂直的横极化方向。而一般的有质量的矢量粒子应该有三个极化方向，其中两个是横极化，一个是沿运动方向的纵极化。此外，在通常的情况下，复标量场的两个实分量，都具有非零的质量，场的真空态也是具有定域的U(1)规范不变性的。但希格斯惊奇地发现，当理论中的参数取一种特殊选择使真空态的U(1)规范不变性遭到破坏的同时，光子不再是零质量，它的纵极化分量出现了。而标量场只剩了一个有质量的分量，另一分量不见了。原来，由于对称性发生了自发破缺，标量场的一个分量转化为一个零质量的戈德斯通玻色子，它被光子“吃”掉了，变成了光子的纵分量，这就是希格斯机制。标量场剩下的有质量粒子被称为希格斯粒子。温伯格的文章解决了弱电统一理论中规范粒子的质量难题，但从1967年这篇文章发表到七十年代初，极少有人对它感兴趣。原因之一是，人们认为它只是希格斯机制与拉格肖的弱电统一模型的一种结合，并没有对于一直困扰人们的这个理论是否可以重整化给出任何讨论。原因之二是温伯格的模型只涉及到轻子的弱相互作用。这方面的实验数据非常少。把这个模型简单的扩充，使其可以处理强子并不困难，但得到的结果与实验相矛盾。这样一来，这个模型似乎没有什么应用可言。萨拉姆几乎与温伯格同时完成了完全类似的工作，他也未能解决重整化以及中性流问题。

希格斯机制是赋予规范场激发的粒子的质量，也就是说，没有希格斯机制，规范场激发的粒子就没有质量（泡利怒诘杨振宁的原因）。此时需要的物理是规范场论。理解规范场论需要知道什么是场及其量子化（参考ETH-Institute for Theoretical Physics，ETH-Institute for Theoretical Physics）以及基本李代数知识（这里有如何循序渐进学习李代数的教材群论对于理论物理重要到什么程度？）对称性自发破缺。讲的是vacuum的对称性少于激发态（讲得略笼统），这是Goldstone理论。此时需要的物理是复标量场（含interaction项）。需要的知识与规范场论无异，具体可参考ETH-Institute for Theoretical Physics的第七章（直接去看，看看有什么看不懂的，然后记下来从头读讲义。）

我的建议是，先学习经典场论（比如朗道的那套书的卷二前几章）熟悉了经典场论的作用量和变分原理等，同时也熟悉了张量的语言。然后是关于量子力学，光是薛定谔方程并不够，应该了解量子力学的代数方法，包括量子力学中对称性的作用，正则量子化过程等，这些可以找Sakurai的Modern quantum mechenics的前几章来看。具备了基本的场论和量子力学知识后，可以开始看些量子场论，也是Higgs机制的背景。一般初学者都会选择Ryder的quantum field theory或者Peskin的An Introduction To Quantum Field Theory，后者很厚，Higgs机制很后面才介绍，不过前面内容不见得都得看，但前两三张基础是必须的。顺便说下，这里我只提了物理，但是实际上看的过程中发现会涉及不少数学的应用，比如讨论对称性的时候群论必不可少，而对称性又是和Higgs机制的引入密切相关，所以关于李群的知识，至少那几个常见的群如U(1)，SU(N),SO(N)是必须的，当然狭义相对论的Lorentz群也是的，而且Lorentz群的表示论直接与费米子玻色子有关。除了群论，你还需要一些微分几何，因为李群实际上是一种微分流形，当然物理书中一般尽量避免涉及过多的数学，所以还是根据自己看书时的节奏来把握看多少数学吧。当然，数学知识越多越好，如果你愿意学的更深入，一定不会吃亏。如果你能够顺利走进量子场论，我相信你会为之而着迷不可自拔，它是上个世纪物理学家和数学家们智慧的结晶，里面有着许多比Higgs机制更美妙的东西。

读一本高等量子力学教材，推荐樱井纯的《现代量子力学》，世图有影印版。读一本靠谱的量子场论教材，推荐M.Srednicki的《量子场论》，世图也有影印版，还可以直接从作者个人网站上下载。网址是：Mark Srednicki's QFT TextbookSrednicki的书分三部分。读过第一部分，Higgs机制的基础（phi-4理论，自发对称破缺，Goldstone模）差不多就能搞清了。后面两部分则会完整地向你展示粒子物理标准模型的全部结构。当然，场论和量子的教材都很多，上面推荐的读法兼顾效率和扎实，如果你想在更短时间里理解Higgs机制，可以考虑读A.Zee的quantum field theory in a nutshell，世图有影印版。

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天祝藏族自治县19328698684： 弦理论为什么不能解释希格斯机制. - ？
白食大黄： 为什么某些基本粒子带有质量,而某些基本粒子的质量为零?根据希格斯机制,基本粒子是因为与遍布于宇宙的希格斯场耦合而获得质量.希格斯玻色子是希格斯场的振动,是希格斯场存在的明确证据,就好像从观察海面的波浪可以推论出大海...

天祝藏族自治县19328698684： 希格斯玻色子有什么用? - ？
白食大黄： 希格斯玻色子(或称希格斯粒子、希格斯子,Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到.它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子. 标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作...

天祝藏族自治县19328698684： 希格斯机制是如何赋予基本粒子质量的 - ？
白食大黄： 现在来说是唯一途径.如果不能解决,那就是希格斯玻璃色子是和反物质一样存在与4维以上的空间,我们无法捕捉,即使希格斯玻色子真的存在,对霍金等理论物理学家来说,标准模型也并不令人满意.例如,它并不能解释引力的存在(这也是量子力学的命伤),也不能解释“暗物质”,后者的作用是防止我们银河系这样的螺旋状星系崩溃.如果用望远镜观测宇宙,大多数宇宙中的物质是看不到的,但是我们可以通过引力作用感知它们的存在.

天祝藏族自治县19328698684： 上帝粒子是谁第一个提出的? - ？
白食大黄： 彼得·威尔·希格斯,CH,FRS,FRSE(英语:Peter Ware Higgs,1929年5月29日-)是英国理论物理学家,爱丁堡大学荣誉退休教授[3],他以希格斯机制与希格斯粒子而闻名于世.彼得·希格斯出生在英格兰泰恩河畔纽塞,他在1960年毕业于...

天祝藏族自治县19328698684： 什么叫上帝粒子(上帝粒子有什么用) ？
白食大黄： 1、随着发现越来越多,科学家对希格斯玻色子的认识也在不断加深.经过50多年的探索,科学家揭开了这种亚原子粒子的神秘面纱.希格斯玻色子,也被称为上帝粒子,...

天祝藏族自治县19328698684： 希格斯玻色子为何物?？
白食大黄： “上帝粒子”物质的质量之源

天祝藏族自治县19328698684： 上帝粒子到底是什么?？
白食大黄：上帝粒子,即希格斯玻色子,是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到.它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子.英国物理学家希格斯提出了希格斯机制.在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,...

天祝藏族自治县19328698684： 引力的传播不需要时间吗 - ？
白食大黄： 首先:引力传播需要时间. 扩展一下你的问题,引力到现在物理学还没解决产生的机制和传播机制,只能根据理论推导.根据量子理论,现在最流行的是希格斯模型理论,引力是由一种引力子产生的,引力子属于玻铯子,规范的铯子,它有自旋...

天祝藏族自治县19328698684： 希格斯玻色子是什么? - ？
白食大黄： 给10岁的小孩解释啊,你可以说这种粒子是“上帝粒子”,它可以使得其他粒子具有质量(重量).下面是我整理出来的.(下面的就不用跟他讲了,自己了解) 关于希格斯玻色子希格斯玻色子是物质的质量之源(假设出来的,存在与否还...

天祝藏族自治县19328698684： 上帝粒子有什么用 - ？
白食大黄： 早在2012年,欧洲科学家宣布“接近发现”上帝粒子,或可解开万物质量来源之谜.那么,究竟为什么物理学家会如此痴迷“上帝粒子”?它的发现又有何重大意义呢?高能物理国际会议,是一场被物理学家认为“即使不睡觉也没问题”的物理...