複合希格斯與超色理論
/ TEK-ni-kul-er /
當物理學家擔憂希格斯玻色子輕得可疑時,一條脫身之道是說:它根本就不是一個真正基本的、不可分的粒子。質子看上去像一個物體,實則是三個夸克黏在一起;也許希格斯也是如此——一團緊緊束縛的、更基本成分構成的東西,只有當你撞得足夠狠時才會露出內部結構。複合希格斯與超色(technicolor,又譯技術色)正是建立在這一招上的兩類理論:把希格斯(或它的職能)做成一個束縛態,而非一個基本的點。
超色是更大膽的原始版本。它提出了一種全新的強力,類似束縛夸克的那種強交互作用,但運作在高得多的能量上,還有新的「超夸克」。它們的束縛會破缺電弱對稱性,並給 W 和 Z 玻色子賦予質量,根本不需要任何基本的希格斯。複合希格斯則是它溫和的現代後裔:它保留了一個類希格斯粒子,但把它做成一個由新強交互作用維繫的複合物,於是它的「輕」就變得自然——其道理與 π 介子天然比其他強子輕得多如出一轍。
這些想法的重要性,在於它們是超對稱解決層級問題的競爭對手——對「希格斯為何輕」給出的不同答案。對原始超色而言,誠實的判詞很苛刻:2012 年的發現表明希格斯的行為出奇地像一個簡單的基本粒子,再加上電弱精密測量,已排除了那些樸素版本。現代複合希格斯模型靠只預言很小的偏差而倖存下來,實驗仍在搜尋這些偏差。迄今為止,每一項測得的希格斯性質看起來都像個點,沒有任何內部結構的跡象。
正如質子並非基本粒子、而是三個夸克的束縛組合,複合希格斯也會是某些新成分的束縛態;實驗人員尋找希格斯與其他粒子耦合方式上的微小偏差,因為一個複合物不會以那種簡單的、點狀的方式精確耦合。
希格斯是一個真正的點,還是更小部件的一團?
這裡的「超」和「色」借用了強交互作用中色荷的說法——它們是新的、假想的交互作用,而且和真正的色荷一樣,與看得見的顏色毫不相干。