戈德斯通,戈德斯坦

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于戈德斯通的问题，于是小编就整理了2个相关介绍戈德斯通的解答，让我们一起看看吧。

1. 量子力学怎么解释质量的？有些粒子有质量，有些粒子没质量，怎么解释质量是什么？
2. 从零走起，如何稳扎稳打入门物理学与量子力学？

量子力学怎么解释质量的？有些粒子有质量，有些粒子没质量，怎么解释质量是什么？

这就是近几年得诺贝尔奖的西格斯啊！

西格斯玻色子，又称上帝粒子。这就是质量之谜的关键粒子！量子力学的真空与一般认知的真空不同。在量子力学里，真空并不是全无一物的空间，虚粒子会持续地随机生成或湮灭于空间的任意位置，这会造成奥妙的量子效应。将这些量子效应纳入考量之后，空间的最低能量态，是在所有能量态之中，能量最低的能量态，又称为基态或“真空态”。最低能量态的空间才是量子力学的真空。描述物理系统的方程所具有的对称性，这最低能量态可能不具有，这现象称为自发对称性破缺。

在标准模型里，为了满足定域规范不变性，规范玻色子的质量必须设定为零；但这不符合实验观察结果──W玻色子与Z玻色子都已经通过做实验检验确实拥有质量。因此，这些玻色子必须倚赖其它种机制或作用来获得质量。

每一个最低能量态位置都不具有旋转对称性。在这无穷多个最低能量态之中，只有一个最低能量态能够被实现，旋转对称性因此被打破，造成自发对称性破缺，因此使规范玻色子获得质量，同时生成一种零质量玻色子，称为戈德斯通玻色子，而希子则是伴随着希格斯场的粒子，是希格斯场的振动。但这戈德斯通玻色子并不符合实际物理。通过选择适当的规范，戈德斯通玻色子会被抵销，只存留带质量希子与带质量规范玻色子。总括而言，利用自发对称性破缺，使得规范玻色子获得质量，这就是希格斯机制。在所有可以赋予规范玻色子质量，而同时又遵守规范理论的可能机制中，这是最简单的机制。

按照希格斯机制，复值希格斯场（两个自由度）与零质量规范玻色子（横场，如同光子一样，具有两个自由度）被变换为带质量标量粒子（希子，一个自由度）与带质量规范玻色子（戈德斯通玻色子变换为一个纵场，加上先前的横场，共有三个自由度），自由度守恒。

费米子也是因为与希格斯场相互作用而获得质量，但它们获得质量的方式不同于W玻色子、Z玻色子的方式。在规范场论里，为了满足定域规范不变性，必须设定费米子的质量为零。通过汤川耦合，费米子也可以因为自发对称性破缺而获得质量。

从零走起，如何稳扎稳打入门物理学与量子力学？

首先祝贺题主有这样很好的想法。然后，题主需要确认，自己的目的是什么：是对物理学稍微有一些了解，有一些感觉，能够在相关新闻时超越吃瓜群众就行呢？还是要达到深入的了解，能跟专业的物理学家进行深入的对话？还是自己要成为专业的物理学家，做出新的科学研究？

这些不同层级的目标，需要付出的努力程度是完全不同的，当然收获也是完全不同的。题主一定要谋定而后动，因为这世界上的民科实在是太多了。多一个有科学素养的公民是非常好的事，多一个民科却是对社会***的巨大浪费，甚至可能造成一个家庭的悲剧。

在这些前提下，我来试着回答一下。

如果你只想超越吃瓜群众，那么看科普书籍和文章就足够。当然，这指的是好的科普著作，例如湖南科学技术出版社的第一推动丛书（包括霍金的《时间简史》等书），以及乔治·伽莫夫的名著《从一到无穷大》这样的。很不幸，市面上充斥着糟糕的科普著作甚至伪科学著作，所以一定要审慎，不要从一开始就被伪科学带到沟里去。这里还有一点值得说的是，即使你只是想对物理学有科普层次的了解，我也建议你好好学会微积分。懂和不懂微积分，思维水平完全是两种境界。许多令普通人百思不得其解的问题，用微积分三言两语就可以解释得清清楚楚。因此，拿一本正规的微积分教科书，好好啃下来，是功德无量的。

如果你是想对物理学获得深入了解，甚至成为专业的物理学家，那么你应该……找一个大学的物理系去上课。如果没有这个条件，最好也先找专业的物理学家，至少是专业的物理学教师，去听听他们的指导意见，这样会使你事半功倍。如果这个条件也没有，只能自学，那么我只能说：请认认真真踏踏实实地从好的教科书开始学。

哪些书是好的物理学教科书呢？1999年诺贝尔物理学奖获得者、荷兰物理学家特霍夫特（Gerard 't Hooft）专门列了一个书单，就是为有这样需求的人列的。请看***://***.staff.science.uu.nl/~gadda001/goodtheorist/index.html。下面是一个中文翻译。

特霍夫特

此网站（仍在建设中，才刚刚起步）是为年轻的学生，或者任何人，和所有象我一样为真正的科学探索的挑战而激动不已的人，以及那些象我一样决心用他们的大脑来发现我们所处的世界中的新事物的人——所准备的。简而言之，此网站是为那些决定将全身心投入理论物理并且是自学的人而准备。我常常收到这样的来信——本意甚好但毫无用处——是 那些业余物理学家写来的，他们相信自己解决了世界难题。他们之所以相信自己仅仅是因为他们根本没有弄明白现代物理中解决问题的真正方法。如果你真的想为物 理规律的理论解释作出贡献（如果你成功了，那的确是非常激动人心的事！）你就需要懂得许多东西。首先，要了解问题的真正所在。大学里教授的科学课程都是绝 对必要的，因此，你首先应该做的就是进入一所大学并尽你所能吸收一切知识。但如果你还很年轻，仍然在中小学阶段，仍然在忍受那些为孩子准备的称之为科学的 ***故事，这不能满足你的求知欲该怎么办呢？如果你已经年纪较长，再也不愿意到大学念书，你又会怎么办呢？如今，从互联网上搜集你所需要的一切知识已经成为可能。问题是，网上的垃圾非常多。会不会漏掉那些少得可怜的而对你真正有用的页面呢？我非常清楚需要教哪些东西给刚入门的学生。列出那些绝对必需的课程名称与专题是很容易的，我已经在后面列出了。我的目的是在网上找到那些真正有用的文章和书籍，最好是能够下载的。这样说来，成为一名理论物理学家的成本不会超过一台能接入互联网的计算机、一台打印机、大量的纸张和笔。不幸的是，我还不得不建议你去购买课本，但很难在这里给出建议；或许将来的网站上会有。让我们首先实现最低限度的需要。后面列出的科目是必须要学习的。任何的疏漏都将得到惩罚：失败。相信我吧：你不要读到后就相信它——应 该检验它。你可以尝试其它的途径，尽你所能去试。你会一再惊讶地发现，那些家伙所做的已经是最聪明的了。最好的课本都有练习。做做这些练习，看看你能否全 部理解。尽量达到这种程度：你能发现大量的印刷错误，微小的错误，直到更重要的错误，设想你会有更好的方式来写这些教材。我可以告诉你一些自己的经验。我非常***的是周围有许多非常棒的老师（本人注：不一定一对一的训练，但是确实需要一个非常好的学术交流环境），这一点帮助了我防止误入歧途，直到我获得诺贝尔奖。但我没有互联网。我要努力成为你们的老师，这是件非常艰巨的任务。我正请求学生、同事及教师来帮助我完善这个站点。此站点目前仅仅是为那些希望成为理论物理学家的人——不是普通的那些人，而是那些非常棒的、下定决心去获得自己的诺贝尔奖的人——而设立的。 如果你比这个目标低调，那么你就等着上完那些照本宣科的学校，然后按部就班跟着那些教书匠们把那些一小部分知识反复无聊地嚼烂之后再交给你们（文下之意， 这不是为你们准备的）。这个站点是为那些有雄心壮志的人准备的。我相信任何人都能做到，只要他具备足够的知识、兴趣和决心。理论物理好比一座摩天大厦，它最基础的部分就是基础数学和经典的（20世纪之前的）物理学内容。不要认为因为我们已经懂得很多，从而20世纪之前的物理学就是无关紧要的了。有了那时的坚实的基础才有了我们现在享用的知识。在你没有亲自建好地基之前，不要妄想去建立你的摩天大厦。 我们摩天大厦的最初几层是由高等数学公式构成，它们是由经典物理学理论变成的漂亮公式。如果你想更进一层，这些是必须要学习的。接着，就是后面所列的许多 课题。最终，如果你足够疯狂，你希望建立超级困难的统一量子理论与引力场理论的统一场理论，你就需要学习广义相对论、超弦理论、M-理论、Calabi-Yau 紧 致理论等等，这是目前摩天大厦的顶端。还有一些其它的顶端，比如玻色－爱因斯坦凝聚、分数量子霍尔效应等等。根据过去这些年的证明，这些也同时是非常好的 诺贝尔奖级别的课题。给你一个忠告：即使你非常聪明，你仍然会在某处陷入困境。自己在网上冲浪吧，尽情找吧。告诉我你发现了什么。如果此站点帮助了某些正准备进入大学学习的人，或者激励了某些人，或者替某些人引了路，帮助他或她在科学的道路上走得更顺当，那些，我认为此站点是成功的。请回馈给我。这儿有一个列表。课程列表，按逻辑顺序 （并非所有内容都一定要按照此表列来进行，但此列表大概说明了这些不同课程之间的逻辑关系。某些注释比其它的要高一层次）以 .ps 结尾的文件是 PostScript 文件，可以用 gsview 程序打开它们。（尚在起步阶段，此页面的内容仍然非常不完善！）语言：英语是一个先决条件。如果你还没有掌握它，下功夫学吧。你必须能够读、写、说及理解英语（要做好的科研，英语是必需的工具，译注），但不必要达到最好。这篇文章的糟糕英文是我写的，这已经足够了（译注：这是作者的谦虚之词）。所有出版物都是英语的。注意能够用英语写作的重要性。迟早，你将希望发表自己的结果，而人们必须能够读懂并理解你的内容。法 语、德语、西班牙语和意大利语或许有用，但他们不是必须的。它们不是摩天大厦的地基，所以不必要担心。你的确需要希腊字母。希腊字母用得非常多。学会它们 的名字，否则当你口头表达时会把自己弄糊涂。现在开始点严肃的内容。不要抱怨这些东西看起来很多。诺贝尔奖不是靠吹灰之力就能获得的，并且要记住，所有这些东西加起来至少需要我们学生五年的强化学习（至少有位读者对此很惊讶，他/她认为自己在五年时绝对不可能全部掌握；事实上，我是就那些***花费其大部分时间用于这些学习的人而言的，并且还需要有一些基本的智力。基础数学：你熟悉数字、加法、减法、平方根等等内容吗？自然数：1, 2, 3, ...整数： ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, ...有理数（分数）： ... .., 23791/773, ...实数： Sqrt(2)=1.4142135..., π=3.14159265..., ε=2.7182818...复数： 2+3i, eia=cosa + i sina, ... 他们非常重要！***论：开集， 紧致空间， 拓扑你或许会惊讶，他们在物理中的确很有用！［旁注：在这儿寻找更多的网上课程！（比你所需要的更多） ］代数方程。近似处理。级数展开：泰勒级数。解带复数的方程。三角函数： sin(2x) = 2 sin(x) cos(x) ，等等。无穷小量。微分。基本函数（sin, cos, exp）的微分。积分。可能的话，基本函数的积分。微分方程组。线性方程组。傅立叶（Fourier）变换。复数的使用。级数收敛。复平面。柯西（Cauchy）定理和路径积分（这个现在很有意思）。Gamma 函数（学习它们的特性是种享受）。高斯（Gaussian）积分。概率论。偏微分方程。狄里克雷（Dirichlet）和纽曼（Neumann）边界条件。［旁注：D***e E. Joyce 的三角函数课程这是必须的内容，James Binney 教授的复数课程上面的内容这儿（差不多）全有！（K. Kubota, Kentucky）。同时参考 Chris Pope 的课堂笔记：Methods1-ch1, Methods1-ch2复平面、柯西定理和路径积分（G. Cain, Altanta）］这些是针对初学者的。某些专题是实际是作为整个课程来学习的。这些内容的大部分是物理理论的非常重要的组成。你没有必要先要学习完全部内容才开始后续课程，但要记住要回来完成那些第一轮学习时漏掉的内容。经典力学：静力学（力，张量）；流体力学。牛顿定律。行星的椭圆轨道。多体系统。最小作用量原理（Least Action Principle）。哈密顿（Hamilton）方程。拉格朗日量（千万别跳过——非常重要！）。谐振子。摆。泊松（Poisson）括号。波动方程。液体和气体。粘滞性。纳维－斯托克斯（N***ier-Stokes）方程。粘滞力与摩擦力。［旁注：一组来自哈佛的很棒的笔记关于拉格朗日量和哈密顿方程的更多资料］光学：折射和反射。透镜和镜子。望远镜和显微镜。波传导概论。多普勒（Doppler）效应。波叠加的惠更斯（Huijgen）原理。波前（W***e fronts）。焦散线（Caustics）。［旁注：A. A. Louro 的光学课堂笔记］统计力学和热力学：热力学第一、第二和第三定律。玻尔兹曼（Boltzmann）分布。卡诺（Carnot）循环。熵。热机。相变。热力学模型。伊辛（Ising）模型（推导到求解二维及以上的伊辛模型）。［旁注： Alfred Huan 的统计力学教程］普朗克（Planck）辐射定律（量子力学的前奏）。［旁注： Donald B. Melrose 教授的热动力学讲座笔记］（仅仅需要一些非常基本的内容） 电子学：电路。欧姆定律，电容，电感，使用复数计算它们的效应。晶体管，二极管（以后再讨论它们的工作原理）。电磁学的麦克斯韦（Maxwell）理论：麦克斯韦定律（同质和异质）介质中的麦克斯韦定律。边界条件。求解如下情况的方程：真空和单一介质（电磁波）；腔中（波导）；边界处（折射和反射）其中vector potential and gauge invariance 非常重要电磁波的发射和吸收光由于物体形成的散射［旁注：W. J. Spence, 电磁学Bo Thide 的电磁场理论课本（高等）Jackson 的课本中习题解：第1部分 / 第2部分 ］计算物理 甚至最纯粹的理论家他也会对计算物理的某些方面感兴趣。［旁注：James Kelly Angus, 针对理科学生的 MathematicaMacKinnon, 计算物理］Prof. Mathews' projects on Numerical Analysis 量子力学（非相对论）：坡尔（Bohr）原子。德布罗意（De Broglie）关系（能量－频率，动量－波数）。薛定鄂（Shrödinger）方程（包括电势和磁场）。艾伦菲斯特（Ehrenfest）定理。箱中的单粒子。氢原子，详细的求解。塞曼（Zeeman）效应。斯塔克（Stark）效应。量子谐振子。算符：能量，动量，角动量，产生和湮灭算符。算符间的对易规则。量子力学散射理论导论。S矩阵。放射性衰变。［旁注：量子力学和狭义相对论导论，Michael Fowler另一个导论Niels Walet 的量子力学讲座（Manchester），笔记Lecture Notes on QM from MITlecture notes］原子和分子：化学键。轨道。原子和分子光谱。光的发射和吸收。量子选择规则。磁动量。凝聚态物理：晶体。布拉格（Bragg）反射。晶簇（Crystal groups）。介电和抗磁常数。布洛赫（Bloch）谱。费米（Fermi）能级。导体，半导体和绝缘体。比热。电子和空穴。晶体管。超导。霍尔（Hall）效应。［旁注： Chetan Nayak 的凝聚态物理笔记（UCLA）］ 原子核物理：同位素放射性裂变与聚变Droplet model原子核量子数· Magic nuclei· Isospin· Yukawa theory ［旁注： Five lectures on Nuclear Theory by D. B. KaplanA A primer in nuclear theory by J. Dobaczewski ］ 等离子体物理：磁流体动力学。阿尔文（Alfvén）波。 ［旁注： Introduction to pla***a physics by R. Fritzpatrick ］高等数学：群论，及群的线性表示。李（Lie）群论。矢量和张量。更多求解（偏）微分方程和积分方程的方法。极值原理和基于此原理的近似处理方法。差分方程。产生函数。希尔伯特空间。泛函积分导论［旁注：See John Heinbockel, Virginia.See Chr. Pope: Methods2§Mathematics textbooks listG.'t Hooft: Lie groups in Physics, (now also in English) + exercisesFor Lie Groups, see also the last section of Chr. Pope's lectures (under "General Relativity")The special functions and polynomials(PDF) (just understand the principles）］狭义相对论：洛伦兹（Lorentz）变换。洛伦兹收缩，时间膨胀。E=mc^2 。四维矢量和四维张量。麦克斯韦方程的变换规则。相对论多普勒效应。［旁注：Peter Dun***y 的张量和狭义相对论讲座 , Prof. Firk's book on Special Relativity］高等量子力学：希尔伯特空间。原子跃迁。光的发射和吸收。受激发射。密度矩阵。量子解释。贝尔（Bell）不等式。相对论量子力学方向：狄拉克（Dirac）方程，精细结构。电子和正电子。超导的 BCS 理论。量子霍尔效应。高等散射理论。色散理论。微扰展开。WKB近似，极值原理。玻色－爱因斯坦凝聚。超流体氦。［旁注： Michigan 的量子力学（高等）笔记］唯象理论：亚原子粒子（介子，重子，光子，轻子，夸克）和宇宙射线；材料性质和化学；核的同位素；相变；天体物理（行星系，恒星，星系，红移，超新星）；宇宙学（宇宙模型，膨胀宇宙学说，微波背景辐射）；探测技术。 ［旁注Lecture notes on phenomenology by R. CasalbuoniPaolo Franzini's notes on elementary particles ］广义相对论：度规张量。时空曲率。爱因斯坦的引力方程。施瓦茨查尔德（Schwarzschild）黑洞；李斯纳－挠茨陶姆（Reissner-Nordström）黑洞。近日点移动。引力透镜。宇宙模型。引力辐射。［旁注：G. 't Hooft 的导论和练习其它的： Sean M. Carrol 的广义相对论讲座笔记Chr. Pope, Geometry and Group Theory, PS, PDF］量子场论：经典场论：标量场，狄拉克－旋量场，杨－密斯（Yang-Mills）矢量场。相互作用，微扰展开。自发对称破缺，戈德斯通（Goldstone）模式，黑格斯（Higgs）机制。粒子和场：福克（Fock）空间。反粒子。费曼（Feynman）规则。π介子和核的盖尔曼－列维（Gell-Mann-Lévy）Σ模型。圈图。么正性，因果性和色散关系。重整化（泡利－维拉斯，Pauli-Villars；维数重整化）。量子规范理论：规范固定，法捷也夫－波波夫（Faddeev-Popov）行列式，斯拉夫诺夫（Sl***nov）恒等式，BRST对称。重整化群。渐近自由。［旁注： Pierre van Baal 的量子场论笔记］孤立子，Skyrmions。磁单极和瞬子（instanton）。夸克禁闭机制。1/N 展开。算符乘积展开。贝塔－萨佩塔（Bethe-Salpeter）方程。标准模型的建立。 P 和 CP 破缺。 CPT 定理。自旋和统计关联。超对称。超弦理论。［旁注：导论和练习E. Kiritsis' Introduction to Superstring TheoryA more general site for superstrings］可以到这儿找更多的教程笔记。书籍。在理论物理各个专题都有很多的好书。Classical Mechanics:Classical Mechanics - 3rd ed. - Goldstein, Poole & SafkoClassical dynamics: a contemporary ***roach - Jorge V. José, Eugene J. SaletanClassical Mechanics - Systems of Particles and Hamiltonian Dynamics - W. GreinerMathematical Methods of Classical Mechanics, 2nd ed. - V.I. ArnoldMechanics 3rd ed. - L. Landau, E. LifshitzStatistical Mechanics:L. E. Reichl: A Modern Course in Statistical Physics, 2nd ed.R. K. Pathria: Statistical Mechanic***. Plischke & B. Bergesen: Equilibrium Statistical PhysicsL. D. Landau & E. M. Lifshitz: Statistical Physics, Part 1S.-K. Ma, Statistical Mechanics, World ScientificQuantum Mechanics:Quantum Mechanics - an Introduction, 4th ed. - W. GreinerR. Shankar, Principles of Quantum Mechanics, PlenumQuantum Mechanics - Symmetries 2nd ed. - W. Greiner, B. MullerQuantum Mechanics - Vol 1&2 - Cohen-TannoudjiJ.J. Sakurai, Advanced Quantum Mechanics, Addison-WesleyElectrodynamics:J.D. Jackson, Classical Electrodynamics, 3rd ed., Wiley & Sons.Electromagnetic Fields And W***es - lorrain and corsonClassical Electrodynamics - W. GreinerIntroduction to Electrodynamics - D. GriffithsQuantum Electrodynamics - 3rd ed., - W. Greiner, J. ReinhardtOptics:Principles of Optics - M.Born, E. WolfPrinciples Of Nonlinear Optics - Y. R. ShenThermodynamics:Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics 2ed - H. CallenThermodynamics and statistical mechanics - Greiner, Neise, StoeckerSolid State Physics:Solid State Physics - Ashcroft, Neil W, Mermin, D***id NIntroduction to Solid State Physics 7th edition- Kittel, CharlesSpecial Relativity:Classical Mechanics - Point Particles And Relativity - W. GreinerIntroduction to the theory of relativity and the principles of modern physics - H. YilmazGeneral Relativity:J.B. Hartle, Gr***ity, An Introduction to Einstein's General Relativity, Addison Wesley, 2003.T.-P. Cheng, Relativity, Gr***itation and Co***ology, A Basic Introduction, Oxford Univ. Press, 2005.Particle Physics:Introduction to Elementary Particles - D. GriffithsFundamentals in Nuclear Physics - From Nuclear Structure to Co***ology - Basdevant, Rich, SpiroField Theory:B. de Wit & J. ***ith, Field Theory in Particle Physics, North-HollandC. Itzykson & J.-B. Zuber, Quantum Field Theory, McGraw-Hill.String Theory:Barton Zwiebach, A First Course in String Theory, Cambridge Univ. Press, 2004M.B. Green, J.H. Schwarz & E. Witten, Superstring theory, Vols. I & II, Cambridge Univ. PressCo***ology:An Introduction to co***ology, 3rd Ed – RoosRelativity, thermodynamics, and co***ology - Tolman R.C.General:J.B. Marion & W.F. Hornyak, Principles of Physics, Saunders College Publishing, 1984, I***N 0-03-049481-8H. Margenau and G.M. Murphy, The Mathematics of Physics and Chemistry, D. v.Nostrand Comp.R. Baker, Linear Algebra, Rinton Press 到这儿找找其它有用的课本：Mathematics, Physics（这些东西许多是为了消遣而不是认识世界）or a little bit more seriously: Physics.已经有了一些回应。我感谢这些人：Rob van Linden, Robert Tough, Thuy Nguyen, Tina Witham, Jerry Blair, Jonathan Martin 。

到此，以上就是小编对于戈德斯通的问题就介绍到这了，希望介绍关于戈德斯通的2点解答对大家有用。

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