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第37章 弱电统一（第2页）

这时，就能让光子朝着偏振的方向运动，光子就获得了第三个自由度，产生第三种偏振。

这非常抽象，违背着智慧种的认知，展示回到了粒子的角度——这就是为何通常要使用不是粒子的“粒子”

来描述世界构成的原因——自旋为1，拥有质量的粒子，有着三个自旋态，分别是：+1，0，-1。

而被我们熟知的光子，只有两个自选态：+1，-1

重新回到量子场中，自旋就对于粒子而言，即是场激发的自由度。

规范玻色子没有质量，如光子，有着两个自由度；而当它拥有质量时，则必须有三个自由度。

弱力的规范玻色子拥有质量，因此它的场激发有着三个自由度，是什么东西让这个平面的场获得了第三个激发的自由度呢？

答案是另外一个场，一个形态迥异于基本粒子场的场，希格斯场。

希格斯场是个复值二重态标量场，复值指带有虚数和实数的复数，二重态代表着描述希格斯场的函数有着两对复数，标量即自旋为0，其可视模型如同一个中间凸起的碗，它提供着两种震**模式，沿着碗壁和中间的凸起上下来回震**的便是有质量的希格斯玻色子，紧贴着碗底环绕中央凸起圆周运动的，是无质量的戈德斯通玻色子——一种被弱力的规范玻色子吞掉的玻色子。

一个希格斯场的拉格朗日量，两对复值就包含着四个部分，其中，第一对复值对应着两个带电的戈德斯通玻色子，第二对电荷为0的复值，其实数部分对应着一个希格斯玻色子，虚数部分对应着一个电荷为零的戈德斯通玻色子。

其中三个戈德斯通玻色子，正好对应着弱力的三种规范玻色子，即带电的w+和w-玻色子以及不带电的z0玻色子。

在希格斯场的拉格朗日量中，把描述希格斯场的部分展开，便会得到一个只带有两个变量的函数，这两个变量便是代表着希格斯场震**角度变化，即环绕中央凸起震**的希格斯玻色子；以震**半径变化，即沿着碗壁与凸起面上下来回震**的哥德斯通玻色子。

这时，在将开始那个拿掉质量项的弱力拉格朗日量，与希格斯场的拉格朗日量相加后，再进行规范变幻，并要求其满足规范对称性，我们就能发现结果中代表着格德斯通玻色子这个变量消失，质量项重新出现。

弱力的玻色子从戈德斯通玻色子中获得了额外的自由度，因此拥有了质量，这就是希格斯机制。

希格斯玻色子与戈德斯通玻色子自旋均为0，便是弱力的规范玻色子获得的额外自旋态，否则它们的自旋态将是+1与-1，就如同光子那般。

终于，展示回到了弱电统一数学模型预言的四个玻色子上。

在弱同位旋影响下，w3玻色子与b玻色子混合在了一起；弱超荷的影响下，w1和w2玻色子也混合在了一起。

由于希格斯场的自发对称性破缺，存在着破缺角度，混合的玻色子平面间也因此存在着角度，即温伯格角，或者叫弱混合角。

发生混合的玻色子，混合时平面角度有所不同，因此出现了混合部分多少的差异。

较多的b玻色子与较少的w3玻色子混合形成光子，较少的b玻色子与w3玻色子混合成了z玻色子；同理，较多的+玻色子，较少的-玻色子。