1964 г. PRL Статьи о нарушении симметрии

Статьи 1964 года PRL о нарушении симметрии были написаны тремя группами, которые предложили родственные, но разные подходы к объяснению того, как масса может возникнуть в локальных калибровочных теориях . Эти три статьи были написаны: Робертом Браутом и Франсуа Энглером ; ^[1]^[2] Питер Хиггс ; ^[3] и Джеральд Гуральник , К. Ричард Хаген и Том Киббл (GHK). ^[4]^[5] Им приписывают теорию механизма Хиггса и предсказание поля Хиггса и бозона Хиггса . Вместе они обеспечивают теоретические средства, с помощью которых теорему Голдстоуна (проблемное ограничение, затрагивающее ранние современные теории физики элементарных частиц можно обойти ). Они показали, как калибровочные бозоны могут приобретать ненулевые массы в результате спонтанного нарушения симметрии в рамках калибровочно-инвариантных моделей Вселенной. ^[6]

По сути, они образуют ключевой элемент электрослабой теории , которая является частью Стандартной модели физики элементарных частиц , а также многих моделей, таких как Теория Великого Объединения , которые выходят за ее рамки. Статьи, в которых представлен этот механизм, были опубликованы в журнале Physical Review Letters ( PRL ), и каждая из них была признана важной вехой на PRL праздновании 50- летия . ^[7] все шесть физиков были удостоены премии Дж. Дж. Сакураи 2010 года в области теоретической физики элементарных частиц ; За эту работу ^[8] Браут, Энглерт и Хиггс получили в 2004 году премию Вольфа по физике ; ^[9] а в 2013 году Энглерт и Хиггс получили Нобелевскую премию по физике . ^[10]

4 июля 2012 года два основных эксперимента на Большом адронном коллайдере ( ATLAS и CMS ) в ЦЕРН независимо друг от друга подтвердили существование ранее неизвестной частицы с массой около 125 ГэВ/ с. ² (около 133 масс протонов, порядка 10 ⁻²⁵ кг), который «согласуется с бозоном Хиггса» и широко считается бозоном Хиггса. ^[11]

Введение

Калибровочная теория элементарных частиц представляет собой очень привлекательную потенциальную основу для построения Теории Великого Объединения физики. Такая теория обладает очень желательным свойством потенциальной перенормируемости — это сокращение означает, что все встречающиеся вычислительные бесконечности могут быть последовательно включены в несколько параметров теории. Однако как только калибровочным полям придается масса, перенормируемость теряется и теория становится бесполезной. Спонтанное нарушение симметрии — многообещающий механизм, который можно использовать для придания массы векторно-калибровочным частицам. Однако существенной трудностью, с которой приходится сталкиваться, является теорема Голдстоуна , которая утверждает, что в любой квантовой теории поля , имеющей спонтанно нарушенную симметрию, должна встречаться частица с нулевой массой. Возникает проблема — как можно нарушить симметрию и в то же время не ввести нежелательные частицы нулевой массы. Разрешение этой дилеммы заключается в наблюдении, что в случае калибровочных теорий теорему Голдстоуна можно обойти, работая в так называемой теории. радиационный датчик . Это связано с тем, что доказательство теоремы Голдстоуна требует явной лоренц-ковариации — свойства, которым не обладает датчик излучения.

История

Шесть авторов статей PRL 1964 года , получивших премию Дж. Дж. Сакураи 2010 года за свою работу. Слева направо: Киббл , Гуральник , Хаген , Энглерт , Браут . Справа: Хиггс .

Физики элементарных частиц изучают материю, состоящую из фундаментальных частиц , взаимодействие которых осуществляется посредством обменных частиц, известных как носители силы . В начале 1960-х годов были открыты или предложены некоторые из этих частиц, а также теории, предполагающие, как они связаны друг с другом, некоторые из которых уже были переформулированы как теории поля, в которых объектами исследования являются не частицы и силы. но квантовые поля и их симметрии . ^{[ нужна ссылка ]} Однако попытки объединить известные фундаментальные силы, такие как электромагнитное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие, оказались неполными. Одним из известных упущений было то, что калибровочно-инвариантные подходы, включая неабелевы модели, такие как теория Янга-Миллса (1954), которая давала большие надежды для единых теорий, также, по-видимому, предсказывали, что известные массивные частицы являются безмассовыми. ^[12] Теорема Голдстоуна, касающаяся непрерывных симметрий в некоторых теориях, также, по-видимому, исключала многие очевидные решения. ^[13] поскольку это, казалось, показывало, что должны также существовать частицы нулевой массы, которые «просто не видны». ^[14] По словам Джеральда Гуральника , в 1964 году у физиков «не было понимания», как можно преодолеть эти проблемы. ^[14] В 2014 году Гуральник и Карл Хаген написали статью, в которой утверждалось, что даже спустя 50 лет среди физиков и Нобелевского комитета по-прежнему широко распространено непонимание роли бозона Голдстоуна . ^[15] Эта статья, опубликованная в журнале Modern Physics Letters A , оказалась последней опубликованной работой Гуральника. ^[16]

Физик элементарных частиц и математик Питер Войт резюмировал состояние исследований на тот момент:

«Работы Янга и Миллса над неабелевой калибровочной теорией имели одну огромную проблему: в теории возмущений есть безмассовые частицы, которые не соответствуют ничему, что мы видим. Один из способов избавиться от этой проблемы сейчас довольно хорошо понятен — явление начале шестидесятых . В самом симметрии начали понимать другой источник безмассовых частиц: спонтанное нарушение непрерывной годов люди Андерсон Летом 1962 года понял и выяснил, что, когда имеется как калибровочная симметрия , так и спонтанное нарушение симметрии, безмассовая мода Намбу-Голдстоуна может объединяться с модами безмассового калибровочного поля, создавая физическое массивное векторное поле. Вот что происходит. в сверхпроводимости — предмете, в котором Андерсон был (и остается) одним из ведущих экспертов». [текст сокращен] ^[12]

Механизм Хиггса — это процесс, посредством которого векторные бозоны могут получить массу покоя без явного нарушения калибровочной инвариантности как побочный продукт спонтанного нарушения симметрии. ^[6]^[17] Математическая теория спонтанного нарушения симметрии была первоначально задумана и опубликована в рамках физики элементарных частиц Ёитиро Намбу в 1960 году. ^[18] концепция того, что такой механизм может предложить возможное решение «проблемы масс», была первоначально предложена в 1962 году Филипом Андерсоном, ^[19]^: 4–5^[20] а Авраам Кляйн и Бенджамин Ли показали в марте 1964 года, что теорему Голдстоуна можно таким образом обойти, по крайней мере, в некоторых нерелятивистских случаях, и предположили, что это возможно в истинно релятивистских случаях. ^[21]

Эти подходы были быстро развиты в полную релятивистскую модель , независимо и почти одновременно, тремя группами физиков: Франсуа Энглером и Робертом Браутом в августе 1964 года; ^[1] Питер Хиггс в октябре 1964 года; ^[3] и Джеральдом Гуральником, Карлом Хагеном и Томом Кибблом (GHK) в ноябре 1964 года. ^[4] Хиггс также написал опубликованный в сентябре 1964 года ответ на возражение Уолтера Гилберта : ^[6]^[22] который показал, что при расчете в рамках датчика радиации теорема Голдстоуна и возражение Гилберта станут неприменимыми. ^{[Примечание 1]} (Позже Хиггс описал возражение Гилберта как повод для написания собственной статьи. ^[23]) Свойства модели были дополнительно рассмотрены Гуральником в 1965 г. ^[24] Хиггсом в 1966 году. ^[25] Киббла в 1967 году, ^[26] и далее GHK в 1967 году. ^[27] Первые три статьи 1964 года показали, что когда калибровочная теория объединяется с дополнительным полем, спонтанно нарушающим симметрию, калибровочные бозоны могут последовательно приобретать конечную массу. ^[6]^[17]^[28] в 1967 году. Стивен Вайнберг ^[29] и Абдус Салам ^[30] независимо показал, как механизм Хиггса можно использовать для нарушения электрослабой симметрии Глэшоу единой модели Шелдона для слабых и электромагнитных взаимодействий. ^[31] (сама по себе является продолжением работы Джулиана Швингера ), сформировав то, что стало Стандартной моделью физики элементарных частиц. Вайнберг был первым, кто заметил, что это также обеспечит массовые члены для фермионов. ^[32] ^{[Примечание 2]}

Однако основополагающие статьи о спонтанном нарушении калибровочной симметрии поначалу в значительной степени игнорировались, поскольку широко считалось, что рассматриваемые (неабелевы калибровочные) теории зашли в тупик и, в частности, что их нельзя перенормировать . В 1971–1972 годах Мартинус Дж. Дж., Вельтман и Джерард т Хофт доказали, что перенормировка Янга – Миллса возможна в двух статьях, посвященных безмассовым, а затем и массивным полям. ^[32] Их вклад и работа других над ренормгруппой в конечном итоге оказались «чрезвычайно глубокими и влиятельными». ^[33] но даже несмотря на то, что все ключевые элементы будущей теории были опубликованы, широкого интереса по-прежнему почти не было. Например, Сидни Коулман в своем исследовании обнаружил, что «по сути никто не обращал никакого внимания» на статью Вайнберга до 1971 года. ^[34] – сейчас наиболее цитируемый в физике элементарных частиц ^[35] - и даже в 1970 году, по словам Дэвида Политцера , учение Глэшоу о слабом взаимодействии не содержало упоминания о работах Вайнберга, Салама или самого Глэшоу. ^[33] На практике, утверждает Политцер, почти каждый узнал об этой теории благодаря физику Бенджамину Ли , который объединил работы Вельтмана и 'т Хофта с открытиями других и популяризировал завершенную теорию. ^[33] Таким образом, с 1971 года интерес и признание «взорвались». ^[33] и идеи быстро были поглощены мейнстримом. ^[32]^[33]

Значение требования явной ковариации

Большинство студентов, прослушавших курс электромагнетизма, сталкивались с кулоновским потенциалом . По сути, он утверждает, что две заряженные частицы притягивают или отталкивают друг друга с силой, которая изменяется в зависимости от обратного квадрата расстояния между ними. Это довольно однозначно для покоящихся частиц, но если одна или другая движется по произвольной траектории, возникает вопрос, следует ли вычислять силу, используя мгновенные положения частиц или так называемые запаздывающие положения . Последний признает, что информация не может распространяться мгновенно, а распространяется со скоростью света . Однако датчик радиации говорит, что мы используем мгновенные положения частиц, но не нарушаем причинно-следственную связь , поскольку в уравнении силы есть компенсирующие члены. Напротив, калибровка Лоренца налагает явную ковариацию (и, следовательно, причинность) на всех этапах расчета. Прогнозы наблюдаемых величин идентичны в двух калибровках, но формулировка радиационной калибровочной квантовой теории поля позволяет избежать теоремы Голдстоуна. ^[27]

Краткое изложение и влияние PRL документов

Каждая из трех статей, написанных в 1964 году, была признана знаковыми во время празднования 50-летия Physical Review Letters . ^[28] За эту работу шесть авторов также были удостоены премии Дж. Дж. Сакураи 2010 года в области теоретической физики элементарных частиц . ^[36] (В том же году возник спор, потому что в случае присуждения Нобелевской премии могли быть признаны только три ученых, причем шесть были отмечены за статьи. ^[37] ) Две из трех статей PRL (Хиггса и ГХК) содержали уравнения для гипотетического поля, которое в конечном итоге стало известно как поле Хиггса, и его гипотетического кванта, бозона Хиггса. ^[3]^[4] Последующая статья Хиггса 1966 года показала механизм распада бозона; только массивный бозон может распадаться, и распады могут доказать этот механизм. ^{[ нужна ссылка ]}

Каждая из этих статей уникальна и демонстрирует разные подходы к объяснению возникновения массы в калибровочных частицах. С течением времени различия между этими статьями перестали быть широко понятыми из-за того, что с течением времени конечные результаты были приняты сообществом физики элементарных частиц . Исследование индексов цитирования представляет интерес: спустя более чем 40 лет после публикации в Physical Review Letters в 1964 году среди них наблюдается малозаметная картина предпочтений, при этом подавляющее большинство исследователей в этой области упоминают все три важные статьи. ^{[ нужна ссылка ]}

В статье Хиггса бозон массивен, и в заключительном предложении Хиггс пишет, что «существенной особенностью» теории «является предсказание неполных мультиплетов скалярных и векторных бозонов». ^[3] ( Фрэнк Клоуз отмечает, что калибровочные теоретики 1960-х годов были сосредоточены на проблеме безмассовых векторных бозонов, а подразумеваемое существование массивного скалярного бозона не рассматривалось как важное; только Хиггс напрямую обращался к ней. ^[38]^{: 154, 166, 175}) В статье GHK бозон безмассовый и отделен от массивных состояний. ^[4] В обзорах 2009 и 2011 годов Гуральник утверждает, что в модели GHK бозон безмассен только в приближении низшего порядка, но не подвергается никаким ограничениям и приобретает массу при более высоких порядках, и добавляет, что статья GHK была единственной один, чтобы показать, что в модели нет безмассовых голдстоуновских бозонов, и дать полный анализ общего механизма Хиггса. ^[14]^[5]^[15] Все трое пришли к одинаковым выводам, несмотря на совершенно разные подходы: статья Хиггса по существу использовала классические методы, работа Энглерта и Браута включала расчет поляризации вакуума в теории возмущений вокруг предполагаемого вакуумного состояния, нарушающего симметрию, а GHK использовал операторный формализм и законы сохранения для исследования выяснить, почему теорема Голдстоуна явно не работает. ^[6]

Помимо объяснения того, как векторные бозоны приобретают массу, механизм Хиггса также предсказывает соотношение масс W-бозона и Z-бозона, а также их связи друг с другом, а также с кварками и лептонами Стандартной модели. ^{[ нужна ссылка ]} Впоследствии многие из этих предсказаний были подтверждены точными измерениями, выполненными на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) и Стэндфордском линейном коллайдере (SLC), тем самым убедительно подтвердив, что в природе действительно имеет место какой-то механизм Хиггса. ^[39] но точный способ, которым это происходит, еще не открыт. ^{[ нужна ссылка ]} Ожидается, что результаты поиска бозона Хиггса предоставят доказательства того, как он реализуется в природе. ^{[ нужна ссылка ]}

Последствия документов

Получившаяся в результате электрослабая теория и Стандартная модель правильно предсказали (среди других открытий) слабые нейтральные токи , три бозона, топ- кварки и очарованные кварки , а также с большой точностью массу и другие свойства некоторых из них. ^{[Примечание 3]} Многие из участников в конечном итоге получили Нобелевские премии или другие известные награды. В статье 1974 года в «Обзорах современной физики» отмечалось, что «хотя никто не сомневался в [математической] правильности этих аргументов, никто не верил, что природа дьявольски умна, чтобы воспользоваться ими». ^[40] К 1986 году и снова в 1990-е годы стало возможным писать, что понимание и доказательство сектора Хиггса Стандартной модели было «центральной проблемой сегодня в физике элементарных частиц». ^[41]^[42]

См. также

Нарушение симметрии
Большой адронный коллайдер
Фермилаб
Тэватрон
Частица Бога — научно-популярная книга о бозоне Хиггса, написанная Леоном М. Ледерманом.

Примечания

^ Теорема Голдстоуна применима только к калибровкам, имеющим явную лоренц-ковариацию , условие, которое потребовало времени, чтобы стать подвергнутым сомнению. Но процесс квантования требует фиксирования калибровки , и на этом этапе становится возможным выбрать такую калибровку, как «радиационная» калибровка, которая не является инвариантной во времени, чтобы можно было избежать этих проблем.
^ Поле с потенциалом «мексиканской шляпы». $V(\phi )=\mu ^{2}\phi ^{2}+\lambda \phi ^{4}$ и $\mu ^{2}<0$ имеет минимум не в нуле, а в некотором ненулевом значении $\phi _{0}$ . Выражая действие через поле ${\tilde {\phi }}=\phi -\phi _{0}$ (где $\phi _{0}$ является константой, не зависящей от положения), мы обнаруживаем, что член Юкавы имеет компонент $g\phi _{0}{\bar {\psi }}\psi$ . Поскольку оба $g$ и $\phi _{0}$ являются константами, это выглядит точно так же, как массовый член для фермиона с массой $g\phi _{0}$ . Поле ${\tilde {\phi }}$ тогда это поле Хиггса .
^ Успех электрослабой теории и Стандартной модели, основанной на Хиггсе, иллюстрируется их предсказаниями массы двух позже обнаруженных частиц: W-бозона (прогнозируемая масса: 80,390 ± 0,018 ГэВ / c). ², экспериментальное измерение: 80,387 ± 0,019 ГэВ/ c ²) и Z-бозон (прогнозируемая масса: 91,1874 ± 0,0021 ГэВ/ с). ², экспериментальное измерение: 91,1876 ± 0,0021 ГэВ/ c ²). Существование Z-бозона само по себе было еще одним предсказанием. Другие правильные предсказания включали слабый нейтральный ток , глюон , а также топ- кварки и очарованные кварки , существование которых позже было доказано, как и говорилось в теории.

Ссылки

^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Энглерт, Ф.; Браут, Р. (1964). «Нарушенная симметрия и масса калибровочных векторных мезонов» . Письма о физических отзывах . 13 (9): 321–23. Бибкод : 1964PhRvL..13..321E . дои : 10.1103/PhysRevLett.13.321 .
^ Браут, Р.; Энглерт, Ф. (1998). «Спонтанное нарушение симметрии в калибровочных теориях: исторический обзор». arXiv : hep-th/9802142 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Хиггс, П. (1964). «Нарушенные симметрии и массы калибровочных бозонов» . Письма о физических отзывах . 13 (16): 508–509. Бибкод : 1964PhRvL..13..508H . doi : 10.1103/PhysRevLett.13.508 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Гуральник Г.; Хаген, Чехия; Киббл, TWB (1964). «Глобальные законы сохранения и безмассовые частицы» . Письма о физических отзывах . 13 (20): 585–587. Бибкод : 1964PhRvL..13..585G . дои : 10.1103/PhysRevLett.13.585 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гуральник, Г.С. (2009). «История развития Гуральником, Хагеном и Кибблом теории спонтанного нарушения симметрии и калибровочных частиц». Международный журнал современной физики А. 24 (14): 2601–2627. arXiv : 0907.3466 . Бибкод : 2009IJMPA..24.2601G . дои : 10.1142/S0217751X09045431 . S2CID 16298371 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Киббл, TWB (2009). «Механизм Энглерта-Браута-Хиггса-Гуральника-Хагена-Киббл» . Схоларпедия . 4 (1): 6441. Бибкод : 2009SchpJ...4.6441K . doi : 10.4249/scholarpedia.6441 .
^ Блюм, М.; Браун, С.; Миллев, Ю. (2008). «Письма из прошлого, ретроспектива ПРЛ (1964)» . Письма о физических отзывах . Проверено 30 января 2010 г.
^ «Лауреаты премии Джей Джей Сакурая» . Американское физическое общество . 2010. Архивировано из оригинала 12 февраля 2010 года . Проверено 30 января 2010 г.
^ Дюме, Изабель (20 января 2004 г.). «Премия Вольфа достаётся теоретикам элементарных частиц» . Мир физики . Проверено 10 апреля 2024 г.
^ «Нобелевская премия по физике 2013» .
^ «Эксперименты ЦЕРН выявили частицу, соответствующую долгожданному бозону Хиггса» (пресс-релиз). ЦЕРН . 4 июля 2012 г. Архивировано из оригинала 25 марта 2016 г. Проверено 2 июня 2015 г.
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Войт, П. (13 ноября 2010 г.). «Механизм Андерсона-Хиггса» . Даже не неправильно . Колумбийский университет . Проверено 12 ноября 2012 г.
^ Голдстоун, Дж.; Салам, А.; Вайнберг, С. (1962). «Нарушенная симметрия». Физический обзор . 127 (3): 965–970. Бибкод : 1962PhRv..127..965G . дои : 10.1103/PhysRev.127.965 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с Гуральник, Г.С. (2011). «Начало спонтанного нарушения симметрии в физике элементарных частиц - взято из моих «впечатлений на поле интеллектуальной битвы» ». arXiv : 1110.2253 [ physical.hist-ph ].
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гуральник Г.; Хаген, ЧР (2014). «Куда делись все бозоны Голдстоуна?». Буквы по современной физике А. 29 (9): 1450046. arXiv : 1401.6924 . Бибкод : 2014МПЛА...2950046Г . дои : 10.1142/S0217732314500461 . S2CID 119257339 .
^ Хаген, Чехия (август 2014 г.). «Некрологи — Джеральд Стэнфорд Гуральник» . Физика сегодня . 67 (8): 57–58. дои : 10.1063/PT.3.2488 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Киббл, TWB (2009). «Механизм Энглерта – Браута – Хиггса – Гуральника – Хагена – Киббла (История)» . Схоларпедия . 4 (1): 8741. Бибкод : 2009SchpJ...4.8741K . doi : 10.4249/scholarpedia.8741 .
^ Нобелевская премия по физике 2008 г. - официальный сайт Нобелевской премии.
^ Хиггс, П. (24 ноября 2010 г.). «Моя жизнь как бозон» (PDF) . Королевский колледж Лондона . Архивировано из оригинала (PDF) 1 мая 2014 г. – оригинал статьи 2001 года можно найти по адресу: Дафф, MJ; Лю, Джей Ти, ред. (2003). 2001 Пространственно-временная одиссея: материалы первой конференции Мичиганского центра теоретической физики . Мировое научное издательство . стр. 86–88. ISBN 978-981-238-231-3 .
^ Андерсон, П. (1963). «Плазмоны, калибровочная инвариантность и масса». Физический обзор . 130 (1): 439. Бибкод : 1963PhRv..130..439A . дои : 10.1103/PhysRev.130.439 .
^ Кляйн, А.; Ли, Б. (1964). «Означает ли спонтанное нарушение симметрии частицы с нулевой массой?». Письма о физических отзывах . 12 (10): 266. Бибкод : 1964PhRvL..12..266K . дои : 10.1103/PhysRevLett.12.266 .
^ Хиггс, П. (1964). «Нарушенные симметрии, безмассовые частицы и калибровочные поля». Письма по физике . 12 (2): 132–133. Бибкод : 1964PhL....12..132H . дои : 10.1016/0031-9163(64)91136-9 .
^ Хиггс, П. (24 ноября 2010 г.). «Моя жизнь как бозон» (PDF) . Королевский колледж Лондона . Архивировано из оригинала (PDF) 1 мая 2014 года . Проверено 17 января 2013 г. Гилберт ... написал ответ на [статью Кляйна и Ли], в котором говорилось: «Нет, вы не можете сделать это в релятивистской теории». У вас не может быть такого предпочтительного вектора, подобного единице времени». И здесь я вмешался, потому что в следующем месяце я ответил на статью Гилберта словами: «Да, такая вещь может быть», но только в калибровочной теории с калибровочным полем, связанным с током.
^ Гуральник, Г.С. (2011). «Калибровочная инвариантность и теорема Голдстоуна». Буквы по современной физике А. 26 (19): 1381–1392. arXiv : 1107.4592 . Бибкод : 2011МПЛА...26.1381Г . дои : 10.1142/S0217732311036188 . S2CID 118500709 .
^ Хиггс, П. (1966). «Спонтанное нарушение симметрии без безмассовых бозонов» . Физический обзор . 145 (4): 1156–1163. Бибкод : 1966PhRv..145.1156H . дои : 10.1103/PhysRev.145.1156 .
^ Киббл 979-0-2600-0043-8 (1967). «Нарушение симметрии в неабелевых калибровочных теориях». Физический обзор . 155 (5): 1554–1561. Бибкод : 1967PhRv..155.1554K . дои : 10.1103/PhysRev.155.1554 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гуральник Г.С.; Хаген, Чехия; Киббл, TWB (1967). «Нарушенные симметрии и теорема Голдстоуна» (PDF) . в Куле, РЛ ; Марша, Р.Э. (ред.). Достижения физики . Том. 2. Издательство «Интерсайенс» . стр. 567–708. ISBN 978-0-470-17057-1 . Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 г. Проверено 16 сентября 2014 г.
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Физические обзорные письма - документы, посвященные 50-летию» . Письма о физических отзывах . 12 февраля 2014 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Вайнберг, С. (1967). «Модель лептонов» . Письма о физических отзывах . 19 (21): 1264–1266. Бибкод : 1967PhRvL..19.1264W . дои : 10.1103/PhysRevLett.19.1264 .
^ Салам, А. (1968). Свартхольм, Н. (ред.). Физика элементарных частиц: релятивистские группы и аналитичность . Восьмой Нобелевский симпозиум. Стокгольм: Альмкувист и Викселл . п. 367.
^ Глэшоу, SL (1961). «Частичные симметрии слабых взаимодействий». Ядерная физика . 22 (4): 579–588. Бибкод : 1961NucPh..22..579G . дои : 10.1016/0029-5582(61)90469-2 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с Эллис, Дж.; Гайяр, МК; Нанопулос, Д.В. (2012). «Исторический очерк бозона Хиггса». arXiv : 1201.6045 [ геп-ф ].
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Политцер, Д. (2005). «Дилемма атрибуции» . Нобелевская лекция, 2004 г. 102 (22). Нобелевский фонд : 7789–7793. дои : 10.1073/pnas.0501644102 . ПМЦ 1142376 . ПМИД 15911758 . Проверено 22 января 2013 г. Сидни Коулман опубликовал в журнале Science в 1979 году проведенный им поиск по цитатам, документально подтверждающий, что по сути никто не обращал внимания на статью Вайнберга, получившую Нобелевскую премию, до работы 'т Хоофта (как объяснил Бен Ли). В 1971 году интерес к статье Вайнберга резко возрос. У меня был параллельный личный опыт: я прошел годичный курс по слабым взаимодействиям у Шелли Глэшоу в 1970 году, и он даже не упомянул модель Вайнберга-Салама или свой собственный вклад.
^ Коулман, С. (1979). «Нобелевская премия по физике 1979 года». Наука . 206 (4424): 1290–1292. Бибкод : 1979Sci...206.1290C . дои : 10.1126/science.206.4424.1290 . ПМИД 17799637 . – обсуждал Дэвид Политцер в своей Нобелевской речи 2004 года. ^[33]
^ Письма из прошлого - Ретроспектива PRL (празднование 50-летия, 2008 г.)
^ «Премия Дж. Дж. Сакурая в области теоретической физики элементарных частиц» . Американское физическое общество . Проверено 16 сентября 2016 г.
^ Мерали, З. (4 августа 2010 г.). «Физики политизируют Хиггса» . Журнал Природа . Проверено 28 декабря 2011 г.
^ Клоуз, Ф. (2011). Загадка бесконечности: квантовая теория поля и поиск упорядоченной Вселенной . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-959350-7 .
^ «Рабочая группа по электрослабым технологиям LEP» .
^ Бернштейн, Дж. (1974). «Спонтанное нарушение симметрии, калибровочные теории, механизм Хиггса и все такое» (PDF) . Обзоры современной физики . 46 (1): 7–48. Бибкод : 1974РвМП...46....7Б . дои : 10.1103/revmodphys.46.7 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 января 2013 г. Проверено 10 декабря 2012 г.
^ Лусио, JL; Зепеда А., ред. (1987). Труды II Мексиканской школы частиц и полей, Куэрнавака-Морелос, 1986 . Всемирная научная . п. 29. ISBN 978-9971504342 .
^ Ганион, Дж. Ф.; Доусон, HE; Кейн, Г.; Хабер, С. (1990). Путеводитель охотника за Хиггсом . Издательство Персей . стр. 11 (?). ISBN 9780786743186 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} - цитируется в первом (1990 г.) издании книги Питера Хиггса в его выступлении «Моя жизнь как бозон», 2001 г., ссылка № 25.

Дальнейшее чтение

Намбу, Ю.; Йона-Лазинио, Г. (1961). «Динамическая модель элементарных частиц, основанная на аналогии со сверхпроводимостью. I» . Физический обзор . 122 (1): 345–358. Бибкод : 1961PhRv..122..345N . дои : 10.1103/PhysRev.122.345 .
Андерсон, П. (1963). «Плазмоны, калибровочная инвариантность и масса». Физический обзор . 130 (1): 439–442. Бибкод : 1963PhRv..130..439A . дои : 10.1103/PhysRev.130.439 .
Гилберт, В. (1964). «Нарушенные симметрии и безмассовые частицы». Письма о физических отзывах . 12 (25): 713–714. Бибкод : 1964PhRvL..12..713G . дои : 10.1103/PhysRevLett.12.713 .
Гуральник, Г. (2013). «Еретические идеи, которые легли в основу стандартной модели физики элементарных частиц» (PDF) . САУ Mitteilungen . 39 : 14–16.
Кобаяши, М.; Маскава, Т. (1973). « CP -нарушение в перенормируемой теории слабого взаимодействия» . Успехи теоретической физики . 49 (2): 652–657. Бибкод : 1973PThPh..49..652K . дои : 10.1143/PTP.49.652 . hdl : 2433/66179 .
'т Хоофт, Г.; Вельтман, М. (1972). «Регуляризация и перенормировка калибровочных полей» . Ядерная физика Б . 44 (1): 189–213. Бибкод : 1972НуФБ..44..189Т . дои : 10.1016/0550-3213(72)90279-9 . hdl : 1874/4845 .

Внешние ссылки

[GoldstoneNote-23] Теорема Голдстоуна применима только к калибровкам, имеющим явную лоренц-ковариацию , условие, которое потребовало времени, чтобы стать подвергнутым сомнению. Но процесс квантования требует фиксирования калибровки , и на этом этапе становится возможным выбрать такую калибровку, как «радиационная» калибровка, которая не является инвариантной во времени, чтобы можно было избежать этих проблем.

[34] Поле с потенциалом «мексиканской шляпы». $V(\phi )=\mu ^{2}\phi ^{2}+\lambda \phi ^{4}$ и $\mu ^{2}<0$ имеет минимум не в нуле, а в некотором ненулевом значении $\phi _{0}$ . Выражая действие через поле ${\tilde {\phi }}=\phi -\phi _{0}$ (где $\phi _{0}$ является константой, не зависящей от положения), мы обнаруживаем, что член Юкавы имеет компонент $g\phi _{0}{\bar {\psi }}\psi$ . Поскольку оба $g$ и $\phi _{0}$ являются константами, это выглядит точно так же, как массовый член для фермиона с массой $g\phi _{0}$ . Поле ${\tilde {\phi }}$ тогда это поле Хиггса .

[predictions-42] Успех электрослабой теории и Стандартной модели, основанной на Хиггсе, иллюстрируется их предсказаниями массы двух позже обнаруженных частиц: W-бозона (прогнозируемая масса: 80,390 ± 0,018 ГэВ / c). ², экспериментальное измерение: 80,387 ± 0,019 ГэВ/ c ²) и Z-бозон (прогнозируемая масса: 91,1874 ± 0,0021 ГэВ/ с). ², экспериментальное измерение: 91,1876 ± 0,0021 ГэВ/ c ²). Существование Z-бозона само по себе было еще одним предсказанием. Другие правильные предсказания включали слабый нейтральный ток , глюон , а также топ- кварки и очарованные кварки , существование которых позже было доказано, как и говорилось в теории.

[eb64-1] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Энглерт, Ф.; Браут, Р. (1964). «Нарушенная симметрия и масса калибровочных векторных мезонов» . Письма о физических отзывах . 13 (9): 321–23. Бибкод : 1964PhRvL..13..321E . дои : 10.1103/PhysRevLett.13.321 .

[2] Браут, Р.; Энглерт, Ф. (1998). «Спонтанное нарушение симметрии в калибровочных теориях: исторический обзор». arXiv : hep-th/9802142 .

[higgs64-3] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Хиггс, П. (1964). «Нарушенные симметрии и массы калибровочных бозонов» . Письма о физических отзывах . 13 (16): 508–509. Бибкод : 1964PhRvL..13..508H . doi : 10.1103/PhysRevLett.13.508 .

[ghk64-4] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Гуральник Г.; Хаген, Чехия; Киббл, TWB (1964). «Глобальные законы сохранения и безмассовые частицы» . Письма о физических отзывах . 13 (20): 585–587. Бибкод : 1964PhRvL..13..585G . дои : 10.1103/PhysRevLett.13.585 .

[Guralnik_2009-5] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гуральник, Г.С. (2009). «История развития Гуральником, Хагеном и Кибблом теории спонтанного нарушения симметрии и калибровочных частиц». Международный журнал современной физики А. 24 (14): 2601–2627. arXiv : 0907.3466 . Бибкод : 2009IJMPA..24.2601G . дои : 10.1142/S0217751X09045431 . S2CID 16298371 .

[ScholarpediaKibble-6] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Киббл, TWB (2009). «Механизм Энглерта-Браута-Хиггса-Гуральника-Хагена-Киббл» . Схоларпедия . 4 (1): 6441. Бибкод : 2009SchpJ...4.6441K . doi : 10.4249/scholarpedia.6441 .

[7] Блюм, М.; Браун, С.; Миллев, Ю. (2008). «Письма из прошлого, ретроспектива ПРЛ (1964)» . Письма о физических отзывах . Проверено 30 января 2010 г.

[8] «Лауреаты премии Джей Джей Сакурая» . Американское физическое общество . 2010. Архивировано из оригинала 12 февраля 2010 года . Проверено 30 января 2010 г.

[9] Дюме, Изабель (20 января 2004 г.). «Премия Вольфа достаётся теоретикам элементарных частиц» . Мир физики . Проверено 10 апреля 2024 г.

[10] «Нобелевская премия по физике 2013» .

[cern1207-11] «Эксперименты ЦЕРН выявили частицу, соответствующую долгожданному бозону Хиггса» (пресс-релиз). ЦЕРН . 4 июля 2012 г. Архивировано из оригинала 25 марта 2016 г. Проверено 2 июня 2015 г.

[woit-12] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Войт, П. (13 ноября 2010 г.). «Механизм Андерсона-Хиггса» . Даже не неправильно . Колумбийский университет . Проверено 12 ноября 2012 г.

[13] Голдстоун, Дж.; Салам, А.; Вайнберг, С. (1962). «Нарушенная симметрия». Физический обзор . 127 (3): 965–970. Бибкод : 1962PhRv..127..965G . дои : 10.1103/PhysRev.127.965 .

[Guralnik_2011-14] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с Гуральник, Г.С. (2011). «Начало спонтанного нарушения симметрии в физике элементарных частиц - взято из моих «впечатлений на поле интеллектуальной битвы» ». arXiv : 1110.2253 [ physical.hist-ph ].

[Guralnik2014-15] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гуральник Г.; Хаген, ЧР (2014). «Куда делись все бозоны Голдстоуна?». Буквы по современной физике А. 29 (9): 1450046. arXiv : 1401.6924 . Бибкод : 2014МПЛА...2950046Г . дои : 10.1142/S0217732314500461 . S2CID 119257339 .

[16] Хаген, Чехия (август 2014 г.). «Некрологи — Джеральд Стэнфорд Гуральник» . Физика сегодня . 67 (8): 57–58. дои : 10.1063/PT.3.2488 .

[scholarpedia_a-17] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Киббл, TWB (2009). «Механизм Энглерта – Браута – Хиггса – Гуральника – Хагена – Киббла (История)» . Схоларпедия . 4 (1): 8741. Бибкод : 2009SchpJ...4.8741K . doi : 10.4249/scholarpedia.8741 .

[nambu_nobel-18] Нобелевская премия по физике 2008 г. - официальный сайт Нобелевской премии.

[MyLifeAsABoson-19] Хиггс, П. (24 ноября 2010 г.). «Моя жизнь как бозон» (PDF) . Королевский колледж Лондона . Архивировано из оригинала (PDF) 1 мая 2014 г. – оригинал статьи 2001 года можно найти по адресу: Дафф, MJ; Лю, Джей Ти, ред. (2003). 2001 Пространственно-временная одиссея: материалы первой конференции Мичиганского центра теоретической физики . Мировое научное издательство . стр. 86–88. ISBN 978-981-238-231-3 .

[20] Андерсон, П. (1963). «Плазмоны, калибровочная инвариантность и масса». Физический обзор . 130 (1): 439. Бибкод : 1963PhRv..130..439A . дои : 10.1103/PhysRev.130.439 .

[21] Кляйн, А.; Ли, Б. (1964). «Означает ли спонтанное нарушение симметрии частицы с нулевой массой?». Письма о физических отзывах . 12 (10): 266. Бибкод : 1964PhRvL..12..266K . дои : 10.1103/PhysRevLett.12.266 .

[higgs64note-22] Хиггс, П. (1964). «Нарушенные симметрии, безмассовые частицы и калибровочные поля». Письма по физике . 12 (2): 132–133. Бибкод : 1964PhL....12..132H . дои : 10.1016/0031-9163(64)91136-9 .

[24] Хиггс, П. (24 ноября 2010 г.). «Моя жизнь как бозон» (PDF) . Королевский колледж Лондона . Архивировано из оригинала (PDF) 1 мая 2014 года . Проверено 17 января 2013 г. Гилберт ... написал ответ на [статью Кляйна и Ли], в котором говорилось: «Нет, вы не можете сделать это в релятивистской теории». У вас не может быть такого предпочтительного вектора, подобного единице времени». И здесь я вмешался, потому что в следующем месяце я ответил на статью Гилберта словами: «Да, такая вещь может быть», но только в калибровочной теории с калибровочным полем, связанным с током.

[25] Гуральник, Г.С. (2011). «Калибровочная инвариантность и теорема Голдстоуна». Буквы по современной физике А. 26 (19): 1381–1392. arXiv : 1107.4592 . Бибкод : 2011МПЛА...26.1381Г . дои : 10.1142/S0217732311036188 . S2CID 118500709 .

[26] Хиггс, П. (1966). «Спонтанное нарушение симметрии без безмассовых бозонов» . Физический обзор . 145 (4): 1156–1163. Бибкод : 1966PhRv..145.1156H . дои : 10.1103/PhysRev.145.1156 .

[27] Киббл 979-0-2600-0043-8 (1967). «Нарушение симметрии в неабелевых калибровочных теориях». Физический обзор . 155 (5): 1554–1561. Бибкод : 1967PhRv..155.1554K . дои : 10.1103/PhysRev.155.1554 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[AdPhys2-28] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Гуральник Г.С.; Хаген, Чехия; Киббл, TWB (1967). «Нарушенные симметрии и теорема Голдстоуна» (PDF) . в Куле, РЛ ; Марша, Р.Э. (ред.). Достижения физики . Том. 2. Издательство «Интерсайенс» . стр. 567–708. ISBN 978-0-470-17057-1 . Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 г. Проверено 16 сентября 2014 г.

[prl-29] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Физические обзорные письма - документы, посвященные 50-летию» . Письма о физических отзывах . 12 февраля 2014 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[30] Вайнберг, С. (1967). «Модель лептонов» . Письма о физических отзывах . 19 (21): 1264–1266. Бибкод : 1967PhRvL..19.1264W . дои : 10.1103/PhysRevLett.19.1264 .

[31] Салам, А. (1968). Свартхольм, Н. (ред.). Физика элементарных частиц: релятивистские группы и аналитичность . Восьмой Нобелевский симпозиум. Стокгольм: Альмкувист и Викселл . п. 367.

[32] Глэшоу, SL (1961). «Частичные симметрии слабых взаимодействий». Ядерная физика . 22 (4): 579–588. Бибкод : 1961NucPh..22..579G . дои : 10.1016/0029-5582(61)90469-2 .

[Ellis2012-33] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с Эллис, Дж.; Гайяр, МК; Нанопулос, Д.В. (2012). «Исторический очерк бозона Хиггса». arXiv : 1201.6045 [ геп-ф ].

[Politzer_2004-35] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Политцер, Д. (2005). «Дилемма атрибуции» . Нобелевская лекция, 2004 г. 102 (22). Нобелевский фонд : 7789–7793. дои : 10.1073/pnas.0501644102 . ПМЦ 1142376 . ПМИД 15911758 . Проверено 22 января 2013 г. Сидни Коулман опубликовал в журнале Science в 1979 году проведенный им поиск по цитатам, документально подтверждающий, что по сути никто не обращал внимания на статью Вайнберга, получившую Нобелевскую премию, до работы 'т Хоофта (как объяснил Бен Ли). В 1971 году интерес к статье Вайнберга резко возрос. У меня был параллельный личный опыт: я прошел годичный курс по слабым взаимодействиям у Шелли Глэшоу в 1970 году, и он даже не упомянул модель Вайнберга-Салама или свой собственный вклад.

[Coleman_1979-36] Коулман, С. (1979). «Нобелевская премия по физике 1979 года». Наука . 206 (4424): 1290–1292. Бибкод : 1979Sci...206.1290C . дои : 10.1126/science.206.4424.1290 . ПМИД 17799637 . – обсуждал Дэвид Политцер в своей Нобелевской речи 2004 года. ^[33]

[PRL_50years-37] Письма из прошлого - Ретроспектива PRL (празднование 50-летия, 2008 г.)

[sakuraiprize-38] «Премия Дж. Дж. Сакурая в области теоретической физики элементарных частиц» . Американское физическое общество . Проверено 16 сентября 2016 г.

[39] Мерали, З. (4 августа 2010 г.). «Физики политизируют Хиггса» . Журнал Природа . Проверено 28 декабря 2011 г.

[frank_close_infinity_puzzle-40] Клоуз, Ф. (2011). Загадка бесконечности: квантовая теория поля и поиск упорядоченной Вселенной . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-959350-7 .

[EWWG-41] «Рабочая группа по электрослабым технологиям LEP» .

[43] Бернштейн, Дж. (1974). «Спонтанное нарушение симметрии, калибровочные теории, механизм Хиггса и все такое» (PDF) . Обзоры современной физики . 46 (1): 7–48. Бибкод : 1974РвМП...46....7Б . дои : 10.1103/revmodphys.46.7 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 января 2013 г. Проверено 10 декабря 2012 г.

[44] Лусио, JL; Зепеда А., ред. (1987). Труды II Мексиканской школы частиц и полей, Куэрнавака-Морелос, 1986 . Всемирная научная . п. 29. ISBN 978-9971504342 .

[45] Ганион, Дж. Ф.; Доусон, HE; Кейн, Г.; Хабер, С. (1990). Путеводитель охотника за Хиггсом . Издательство Персей . стр. 11 (?). ISBN 9780786743186 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} - цитируется в первом (1990 г.) издании книги Питера Хиггса в его выступлении «Моя жизнь как бозон», 2001 г., ссылка № 25.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[Примечание 1]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[Примечание 2]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[Примечание 3]

[40]

[41]

[42]