希格斯機制（the Higgs mechanism）

下面就是把粒子物理從質量問題中拯救出來的核心機巧。理論不允許你直接在W和Z玻色子的方程裡寫進一個質量；這樣做會破壞對稱性、毀掉預言。希格斯機制是巧妙的迂迴辦法：不再用手把質量塞進去，而是引入一個新的場（希格斯場），它的最低能量狀態非零，讓傳力粒子通過與這個無處不在的場交互作用來獲得質量。方程的對稱性被完整地保留下來；它只是被世界所落入的那個狀態隱藏了起來。質量是作為一個後果出現的，而不是作為一個假設。

具體地說，希格斯場的非零真空值伸進了W和Z玻色子的方程，實際上給了它們一個本來會被對稱性禁止的質量項。這裡還有一個引人注目的「賬目」細節。像光子這樣無質量的傳力粒子有兩種可能的偏振（兩種擺動方式），而有質量的則需要三種。那多出來的第三種偏振並非憑空而來：它由希格斯場的一個分量——本應無質量的戈德斯通玻色子——提供，被吸收進W和Z裡。物理學家說規範玻色子「吃掉」了戈德斯通玻色子，從而同時獲得了質量和它的第三種偏振。同樣的機制，通過湯川耦合作用在物質粒子上，也給了電子和夸克它們的質量。

希格斯機制是標準模型的拱頂石：沒有它，統一的電弱理論就會預言無質量的W和Z玻色子，以及一個與我們截然不同的世界。它於1964年提出，並在場被證實的第二年，讓恩格勒和希格斯獲得了2013年的諾貝爾獎。值得重申的誠實告誡：這個機制解釋的是基本粒子的質量，而非複合物體的質量。原子的大部分質量住在它的質子和中子裡，而這些質量絕大部分是強交互作用的能量，所以希格斯只佔普通物質質量中很小的一片。