規範玻色子
/ gayj BOH-son /
問一句：粒子究竟為什麼會彼此推拉？現代的答案令人吃驚：力是對稱的代價。只要你要求自己有自由在時空中每一點獨立地重新定義一個量子場的相位，一致性就逼你引入一個新的場，其量子就是規範玻色子——攜帶各種力的粒子。照亮這一頁的光子、把原子核黏在一起的膠子、驅動放射性衰變的 W 與 Z：全都是規範玻色子，是局域對稱的數學所要求的信使。
規範玻色子是自旋 1（向量）的粒子，負責傳遞一種基本交互作用，並源自局域規範不變性的要求。對稱群的種類決定了它們有幾個、以及行為如何：電磁的 U(1) 給出一個光子；弱交互作用的 SU(2) 給出三個（W+、W-、Z）；強交互作用的 SU(3) 給出八個膠子。由於未破缺的規範對稱禁止質量項，規範玻色子傾向於無質量——光子與膠子確實如此。W 與 Z 之所以有質量，唯一的原因是希格斯場自發破缺了電弱對稱，賦予它們質量，同時讓光子毫髮無傷。
一個關鍵區別是規範群是否為交換的（阿貝爾，其變換彼此對易）或非交換的（非阿貝爾）。光子的 U(1) 是阿貝爾的，所以光子不帶電荷，彼此之間不直接交互作用。膠子的 SU(3) 與弱的 SU(2) 是非阿貝爾的，所以那些規範玻色子帶有它們所傳遞的那種電荷——膠子帶色、W 帶弱荷——並且會彼此交互作用。這種自我交互作用，正是強力禁閉夸克的數學根源，而電磁力完全沒有這個特徵。
兩個電子相斥並非靠碰觸，而是靠交換一個光子，也就是電磁的規範玻色子；畫成費曼圖，一個電子放出一個光子，另一個電子吸收它，反衝就是那個力。
在規範理論中，一種力其實就是它的規範玻色子在交互作用粒子之間的交換。
未破缺對稱的規範玻色子必須是無質量的，因此光是 W 與 Z 很重這個事實，就是電弱對稱被破缺的直接證據——這正是希格斯機制被發明出來要解決的問題。