Page 142 - 万物皆模式

万物皆模式 Everything is Pattern

故事听起来很完美，但根据希格斯机制，希格斯场的量子激发会产生至少五种希
格斯玻色子，那么只有找到这些希格斯玻色子，希格斯机制才有可能成立，遗憾的
是，这些幽魂粒子至今没有找到。

为什么标准模型需要借助希格斯机制来解决质量来源的问题？因为质子和中子的
质量不等于组成它们的基本粒子的质量，且相差十倍以上。
根据组合论与还原论，物体都是由一系列原子组成，原子又是由质子、中子和电
子组成，质子和中子还由夸克组成。从目前的认知来看，电子和夸克才是基本粒子，

它们都无法再分割下去。那么，这就意味着物体的质量应该都来自夸克和电子这两种
基本粒子，但物理事实并非如此。
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一个质子的质量约为 1.6726×10 kg，它包含三个夸克——两个上夸克和一个
下夸克。一个上夸克的质量约为 4.1009×10 kg，一个下夸克的质量约为 8.5584×
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10 kg。两个上夸克和一个下夸克的总质量为 1.6760×10 kg，这大约只有质子质量
的 1%。也就是说，质子的质量并不直接等于组成它的夸克质量总和。
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另一方面，一个中子的质量约为 1.6749×10 kg，它包含三个夸克——一个上夸克
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和两个下夸克。根据计算可知，一个上夸克和两个下夸克的总质量为 2.1218×10 kg，
这大约只有中子质量的 1.27%。就像质子那样，中子的质量也不直接等于组成它的夸
克质量总和。
另外，虽然夸克的质量很小，但它们毕竟还是有质量的，夸克本身的质量又是怎
么产生的呢？还有，原子的另一基本组成粒子——电子的质量又是怎么来的？

科学家们臆想，质子和中子的绝大部分质量其实是来自把夸克束缚在一起的胶
子，问题是，胶子的质量又是如何产生的呢？
希格斯机制引起主流科学家重视的背景是，当初的规范场标准模型无法从粒子的
角度解决质量问题，只好将解决这个难题的希望转嫁到完全未知的真空领域，本已打

入十八层地狱的“以太”改头换面以“希格斯玻色子”的面目重新出现了。
科学领域也流行部落文化，从事标准模型研究的科学家在物理学领域具有极大的
权威性，拥有大量的资源，因此诸如希格斯机制、重整化、对称性自发破缺、真空相
变等新奇思想都来这里寻找用武之地。兼收并蓄之后，标准模型变得越来越离奇而不

可思议，普通人听这些科学故事，犹如天方夜谭。

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