由于光子的质量为零,所以它只有两个与其动量方向垂直的横极化方向。而一般的有质量的矢量粒子应该有三个极化方向,其中两个是横极化,一
希格斯机制。他讨论的是满足定域U(1)规范不变性的一个复标量场与电磁场的相互作用。人们很早就认识到,由于光子的质量为零,所以它只有两个与其动量方向垂直的横极化方向。而一般的有质量的矢量粒子应该有三个极化方向,其中两个是横极化,一个是沿运动方向的纵极化。此外,在通常的情况下,复标量场的两个实分量,都具有非零的质量,场的真空态也是具有定域的U(1)规范不变性的。但希格斯惊奇地发现,当理论中的参数取一种特殊选择使真空态的U(1)规范不变性遭到破坏的同时,光子不再是零质量,它的纵极化分量出现了。而标量场只剩了一个有质量的分量,另一分量不见了。原来,由于对称性发生了自发破缺,标量场的一个分量转化为一个零质量的戈德斯通玻色子,它被光子“吃”掉了,变成了光子的纵分量,这就是希格斯机制。标量场剩下的有质量粒子被称为希格斯粒子。
