质量生成、宇宙学常数问题、共形对称性与希格斯玻色子

2013 年，François Englert 和 Peter Higgs 因他们与已故的 Robert Brout 于 1964 年在局域规范理论中提出的质量生成机制（即希格斯机制）而共同获得诺贝尔物理学奖。该机制要求存在一种大质量标量粒子，即希格斯玻色子；经过近半个世纪的搜寻，希格斯玻色子最终于 2012 年在大型强子对撞机（Large Hadron Collider）上被发现。本文回顾了导致希格斯玻色子发现的相关工作并讨论其意义。我们从动力学生成的希格斯玻色子视角探讨该主题，将其视为费米子 - 反费米子束缚态，而非输入拉格朗日量中出现的基本场。特别地，我们强调了其与巴丁 - 库珀 - 施里弗（Bardeen-Cooper-Schrieffer）超导理论的联系。我们将双阱希格斯势识别为一种平均场有效拉格朗日量，其中动力学希格斯玻色子是通过伴随该平均场拉格朗日量的剩余相互作用生成的，而非基本势。我们讨论了希格斯玻色子的发现所带来的关键挑战，即确定其是基本粒子还是复合粒子；并通过研究一个具有临界标度和反常维度的共形不变场论模型，提出希格斯玻色子的宽度可能作为区分基本希格斯玻色子与复合希格斯玻色子的合适判据。我们表明，相较于基本希格斯玻色子的贡献，复合希格斯玻色子对宇宙学常数的贡献更易于处理且处于可控范围；若不仅在临界标度物质部门，而且在其耦合的引力部门中也存在潜在的共形对称性，则该贡献 potentially 完全可控。