希格斯场或希格斯玻色子是不稳定的还是亚稳定的呢?
发布网友
发布时间：2022-04-26 09:03
共1个回答
热心网友
时间：2022-06-26 08:00
希格斯玻色子是不稳定的，并且衰变成玻色子(γγ，ZZ*， WW*)，并且有明显的证据衰变成费米子(bb，ττ)。因此，希格斯玻色子是标准模型预测的自旋为0，奇偶校验为+的粒子，其质量约为126 GeV。
假设的标准希格斯粒子的质量可能会带来毁灭性的后果。它可能会宣告我们所熟悉的宇宙的终结——如果没有迄今未知的物理效应阻止它的话。这种世界末日般的猜测已经存在了一段时间，但希格斯粒子的质量和迄今为止对希格斯粒子潜力最精确的计算，现在证实了这种悲观的预言。这些计算是由Alessandro Strumia完成的。希格斯玻色子质量为126 GeV，顶夸克质量约为175 GeV，这意味着宇宙的真空状态在一个狭窄的亚稳性上达到平衡。
如果希格斯粒子的质量稍微大一点(或者顶夸克的质量稍微小一点)，那么真空就不会衰减。如果情况正好相反，那么宇宙就完全不适合生命存在，而且没有任何结构。如果希格斯粒子的质量大于150gev，它会与自身发生强烈的相互作用，没人能计算出会发生什么。一些物理学家甚至认为这个理论在这个领域是不一致的。也许这样的宇宙根本就不存在。
因此，在标准模型的框架中，希格斯粒子的实际质量可以作为遥远世界尽头的指示器，因为目前宇宙的基态并不是能量最低的状态。因此，它必须在相变中衰变并释放出巨大的能量。原则上，这在任何时候、任何地方都可能发生。然后，以光速快速的湮灭浪潮将向四面八方扩散。所有现存的结构都会消失，甚至自然的常数也会有不同的值。
但据Strumia和他的同事们说，到那时还需要很长一段时间——可能是10^100年。到那时，所有的恒星无论如何都会灭绝，甚至黑洞也会被量子效应摧毁。相比之下，大爆炸发生在138亿年前，所以现在的宇宙“只有”10的10次方岁。然而，估计真空半衰期为10的100次方年只是一个统计值，因此不能排除这种相变已经在某个地方开始，并将在没有任何警告的情况下很快到达太阳系的可能性。
测量到的希格斯粒子质量很特别，因为它非常接近稳定和亚稳态之间的边界。也许有一个特殊的原因。有许多复杂的系统会朝着它们不稳定的极限发展，比如沙堆或金融市场。希格斯粒子的质量和相互作用可能表现相似——在这种情况下，它们不会是自然常数。但这只是一个模糊而疯狂的想法。Strumia的预测是，如果你将标准模型外推到尚未测试过的更高能量，真空并不完全稳定，但没有人知道这意味着什么。也许目前的理论还不完整。
在标准模型中，似乎是对我们的宇宙的长期死刑判决，反过来，也可以被解释为超出这个模型的新物理的指示。因此，物理学家们自20世纪70年代以来一直在为标准模型的扩展而争论不休。根据超对称性(SUSY)理论，物质粒子与力载体之间存在着深刻的关系。这将伴随着一大群新粒子。这些超对称粒子，被称为费米子和波西诺，不仅可能解释宇宙中不祥的暗物质。它通过自身的引力使人感到它的存在，它的质量几乎是我们所熟悉的物质的六倍。超对称性粒子将稳定希格斯粒子的电势。如果这是真的，宇宙终究不会灭亡。
