【希格斯】希格斯玻色子如何赋予宇宙万物的质量？

难以捉摸的希格斯玻色子有一个重要的任务：它赋予所有其他基本粒子的质量。

首先，每种基本粒子通过与被称为“场”的无形实体进行相互作用来获得其独特的属性。物理学中的场是三维的，并且在所有方向上无限延伸。

电磁场就是其中一种这样的场。每个粒子以取决于其电荷的方式与电磁场进行相互作用。例如，电荷为-1的电子倾向于沿着磁场朝向条形磁体的正极端移动，并与带正电荷的质子聚集在一起。

就像每个运动场有着其相对应的球一样，每个物理学中的场也有一种相对应的粒子。例如，电磁场与光子。这种对应关系通过两种方式表现出来：其一，当电磁场被激发时，意味着它的能量在某一点突发，该突发本身就是光子。其二，当粒子与电磁场相互作用时（例如，当它们被吸引至磁体的带相反电荷的一端时），它们通过吸收和发射源源不断的“虚光子”来经历场——虚光子突然出现和消失，仅仅是为了传递粒子-场的相互作用。

此外，还存在希格斯场，它赋予粒子质量。

除了静止质量为零的光子和胶子，所有的基本粒子从它们与希格斯场的相互作用中获得了质量。希格斯场就像浓厚的糖浆，通过其中的粒子会被“减速”，从而产生质量。

有些粒子比其他粒子更难以通过糖浆似的希格斯场，因此，它们会更重。然而，与诸如电子和中微子等轻粒子相比，诸如极度臃肿的顶夸克等一些粒子在通过希格斯场时要更难数千倍，物理学家也不清楚其原因。理论物理学家一直在寻找其他方法来从基本原则上预测粒子的质量，但至今还没有令人信服的理论出现。

这就是希格斯粒子的由来：正如光子传递粒子与电磁场的相互作用，并且本身又是电磁场的激发，希格斯粒子传递粒子与希格斯场的相互作用，并且其本身是希格斯场的激发。

粒子通过交换“虚希格斯粒子”而通过希格斯场。当希格斯场被激发时，实希格斯粒子就会出现，这就像糖浆晃动一样。检测这样的晃动（即粒子）是物理学家如何确定糖浆（即场）存在的方式。然而，需要足够多的能量来激发希格斯场，才能使它表现得像希格斯粒子，否则就无法知道这个场是什么。

但是因为希格斯粒子具有极高的能量（相当于非常重），所以很难激发希格斯场来使其产生一个希格斯粒子。这就是大型强子对撞机发挥作用的地方：通过将高速质子撞击在一起，就会产生足够的汁液来时不时地晃动糖浆似的希格斯场，从而产生希格斯玻色子。