標準模型
規範玻色子
/ gayj BOH-zonz /
如果說物質粒子是球員,那麼規範玻色子就是球員之間彼此交流的方式。標準模型裡的力,並不是跨越空曠空間的隱形拉扯;它們之所以發生,是因為粒子之間互相拋接另一些粒子。那些攜帶力的信使粒子,就是規範玻色子。兩塊磁鐵相吸、太陽發光、原子守住它的原子核:每一件其實都是物質粒子在交換這些傳遞者。
傳遞者有四類,模型所描述的每一種力對應一套。光子攜帶電磁力(光本身就是一股光子流);它沒有質量,作用距離無限。膠子攜帶把夸克黏在一起的強交互作用;膠子有八種,它們在近距離拉扯得極其兇猛,以致夸克永遠無法逃脫。W 和 Z 玻色子攜帶弱交互作用,那是某些放射性衰變背後的力;不同尋常的是,這兩種傳遞者很重——約為質子質量的 85 到 100 倍——而這種沉重正是弱交互作用作用範圍如此微小的原因。所有規範玻色子都是「玻色子」,意思是它們有一種叫自旋的性質等於 1,而且與物質粒子不同,任意多個可以擠進同一個狀態。
更深的思想在於,這些傳遞者並不是用手添加進去的;它們是由理論中內建的對稱性所要求的(即「規範原理」)。把對稱性寫對,力傳遞者的存在及其性質幾乎就會自動浮現。相比之下,希格斯玻色子是另一類粒子,通常單獨計數,而不算作力傳遞者。
當兩個電子相互排斥時,標準模型把它描繪成它們在交換一個光子——正是這種粒子,大量聚集起來便構成一束光。
力是由被交換的粒子攜帶的,而不是超距作用。
重力不在此列:標準模型裡沒有得到證實的「重力子」,而把重力納入與其他力相同的框架,仍是一個懸而未決的難題。
又稱
另見