힉스 메커니즘
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양자장론에서 힉스 메커니즘(영어: Higgs mechanism)은 게이지 이론의 게이지 대칭이 자발 대칭 깨짐이 일어난 게이지 보손이나 페르미온이 질량을 갖는 매커니즘이다. 표준 모형의 전약력 대칭 등 깨진 국소적 대칭을 다룰 때 사용한다.[1]
힉스 메커니즘을 사용하려면, 이론에 힉스 장 를 도입한다. 힉스 장은 스스로와 상호작용하는데 (멕시코 모자 퍼텐셜) 이에 따라 힉스 장은 진공 기댓값을 갖고, 대칭이 저절로 깨진다. 깨진 게이지 대칭의 게이지 보손과 힉스 장과 상호작용하는 페르미온은 이에 따라 질량을 얻게 된다. 본래 표준 모형과 같은 손지기 (chiral) 게이지 이론에서는 페르미온에 직접적으로 질량 항을 넣지 못하는데, 힉스 메커니즘으로 이와 같이 간접적으로 질량을 줄 수 있다. 또 대칭이 깨지지 않으면 게이지 보손은 질량을 가지지 않는다. (예를 들어, 표준 모형에서는 전자기 대칭 U(1)과 색 대칭 SU(3)이 깨지지 않는다. 따라서 이에 해당하는 게이지 보손인 광자와 글루온은 질량을 가지지 않는다.) 그러나 힉스 메커니즘으로 대칭을 깨면 게이지 보손은 깨진 대칭의 골드스톤 보손을 삼켜 질량을 얻게 된다.