李淼个人语录

一回答关于希格斯波色子产生质量的疑问我先给一个漫画式但通俗的解释，再给一个较严谨的解释。漫画式的解释：希格斯场充满真空时，就像糖浆，所有感到糖浆粘度的粒子都跑不快了。希格斯场对应的那个粒子也会感到糖浆的粘度，也跑不快了。但这确实是一个漫画式的解释，因为糖浆是耗散的，就是说粒子在其中运动会损失能量的，这和牛顿力学中的粒子不同，牛顿粒子中的粒子满足牛顿第一定律，不会损失能量。接着我给一个较严谨的解释。希格斯场在某种意义上像光子场，不止一个。光子场就是电磁场，在空间中有取向，希格斯场在一种“内部空间”有取向。当电磁场不为零时，它的取向破坏了空间的转动不变性。当希格斯场不为零时，它在内部空间的取向破坏了一种对称性。在标准模型中，一共有四个希格斯场。当希格斯场破坏对称性后，一个粒子在这个场中运动时，就会辐射和吸收这个场，就像带电粒子在电场中运动也会辐射和吸收电场。后者的结果是带电粒子在电场中加速，但希格斯场与电场毕竟不同，所以与希格斯场耦合的粒子辐射和吸收希格斯场的结果是变成有质量的。光子和产生强作用的胶子仍然保持零质量，因为它们与希格斯不直接耦合，就像不带电的粒子在电场中也不会加速。另外，在标准模型中，四个希格斯场都有对应的粒子，这些粒子中的三个被与希格斯场耦合的中间玻色子吃掉了，中间玻色子变重了。（更为技术的图像是，中间玻色子在吃掉希格斯场之前，每个粒子只有两个自由度，也像光子，有两个偏振。吃掉希格斯场后，每个粒子有三个自由度，这是有质量的矢量粒子的特征。）三个希格斯粒子被吃掉后，剩下的是一个是有质量的希格斯粒子。二回答物理学家如何分类我同意将物理学家分成思想家和技工，但不同意思想家的技术显得一般，特别是拿玻尔做例子是不对的。玻尔后来关于量子论的文章特别是解释元素的文章显得公式少而文字多，因为这是当时量子论的特点。我读过玻尔关于毛细管实验和理论的博士论文，里面有的是解偏微分方程。当然，爱因斯坦不仅提出了爱因斯坦方程，也提供过一些严格解特别是引力波解，说明他的数学也是不得了的。当然，他们和牛顿不一样，没有在数学领域开辟出新的方向。据我看，物理学家的分类可以有不同的思路。一种是根据其个性，分为：1、思想家，所有大物理学家都是如此，包括实验物理学家如法拉第。2、建筑师，这是指思想虽不那么深刻，但对物理学有广泛和系统贡献的，当代的例子有Steven Weinberg。过去的如Poincare。3、一件事大师，一辈子只做了一件 了不起的事，或一系列在一个方向的事，如提出黑洞熵的Bekenstein，获得诺奖的Kabayashi和Moskawa，还有可能获得诺奖的Higgs。4、一般科学工人。另一种是根据其特点分类。1、物理直观，如法拉第，Heisenberg，Landau。2、数学洞察，如Dirac，杨振宁。3、两者兼备，如牛顿，爱因斯坦。当然，还有根据其爱好，如有的人喜欢基本问题，有的人喜欢实际问题（如应用物理），有的人喜欢数学物理。三幽灵子是什么玩意Ghost，或鬼场、鬼子、幽灵子，其实并不存在。在对撞机中你不会撞出一个幽灵子。任何物体中也不存在幽灵子。那么，粒子物理学家为什么要研究它？还为之命名？据我所知，第一个研究这种“粒子”的人是费曼。上世纪60年代，费曼也许是第一位研究量子引力的人。在他的研究中，他发现，有时需要引入一种不存在的场，这个场的作用是在某种计算中抵消非物理的项，这些非物理的项由非物理的场的分量引起。举例来说，电磁场即光子场有四个分量，但只有两种光子，所以，有一些分量是非物理的。费曼就是用幽灵场来抵消这些非物理分量的。稍后，1967年（Weinberg在这一年提出电弱作用理论），前苏联人Faddeev和Popov在路径积分中更普遍地引入这种场。幽灵场看上去很高端，其实我们在多重积分中也可以遇到。例如，在一个D维多重积分中，假如被积函数只是一个变量，如径向坐标的函数，那么很多其他坐标就是多余的，我们可以用幽灵坐标抵消它们。幽灵场不满足Pauli自旋-统计关系。另外，物理学中还有一种幽灵态，也是非物理的，其几率幅是负的。幽灵态的发现更早。

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