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电弱统一作用质疑

笔者认为，弱相互作用与电磁相互作用只所以能够统一是因为对于微观粒子而言，在原子核内它们都是斥力.现代物理学认为弱相互作用和电磁力是一种力，中微子不带有电荷，没有电磁力，可是存在弱相互作用，如何理解这些关系？

1.王令隽的观点

标准模型的建立需要做一系列的追加的关键假定：

第一个就是“弱同位旋”假定.理论家们首先假定一个中性玻色子的存在以保证理论的规范协变性.这一中性玻色子和带电的玻色子组成“弱同位旋”等于1的叁个本征态，称为“规范玻色子”W0，W，和W-.第二个假定就是存在某种“中性电磁场”中的“弱同位旋单重态粒子”（B粒子）.第叁个假定是：光子和Z粒子是由B粒子和中性的W0粒子的线性组合.这些组合系数可以表示成某一角度的正弦和余弦函数.这个抽象的弱同位旋空间中的“角度”叫做“温伯格角”.

弱同位旋假定是由核同位旋假定推广而来的.核同位旋假定将质子和中子看成同一个粒子的不同状态.其理由是，原子核的体积正比于核子的个数.这使人们猜想核力与电荷无关.可是，仅仅因为原子核的体积正比于核子的个数，就将质子和中子看成同一个粒子的不同状态，实在是太牵强附会了.这两个粒子的物理特性极不相同.质子带电，中子不带电.带电的粒子如何能在某种抽象的同位旋空间中旋转一下就转掉了电荷？

所谓旋转，应该可以停在某一个任意角度，而不是只能停在零度或九十度.比如在弱同位旋中，温伯格角就是大约28度.那末，核同位旋的角度是不是也可以是任意的一个角度？如果可以，是不是就对应于某个介于质子与中子之间的东西？这种粒子存在吗？它的电荷是多少？就是这样的一个逻辑上经不起推敲的“同位旋”概念，居然被理论家们当作当然的原理推广至弱相互作用和强相互作用理论中，以至于假定没有质量的光子是由有质量的B粒子和W0粒子的线性组合，将组合系数表示成“弱同位旋”空间中的“温伯格角”的正弦和余弦函数.在这里，部分小于全体的经典逻辑被违背了.光子的质量等于零，而W0粒子的质量是81GeV，相当于质子质量的85倍.把一个质量等于零的基本粒子说成是两个有质量的玻色子的组合，有道理吗？难道两个有质量的粒子组成在一起总质量反而变成零了？

在该理论中，粒子衰变是中间矢量玻色子W±与Z0传递弱作用的结果，并有如下结论：1、估计计算了W±与Z0粒子的质量约为80Gev左右.2、如果是轻子与中间矢量玻色子Z0耦合的弱作用，参与粒子反应的轻子就不会有电荷的改变；即弱作用中有所谓的中性流事件.

2.苟文俭的观点

1973年，美国费米实验室和欧洲核子中心在实验中相继发现了中性流事件就是弱中性流.在1983年欧洲核子中心在质子-反质子对撞机上，又先后发现了与W±、Z0的质量相当的粒子，其中质量为80.8GeV的正负带电粒子被认为就是W±而质量为92.9GeV的电中性粒子，认为也就是Z0.因此在当代的主流物理学界，一致认为弱电统一理论已得到了实验的有力支持.

标准模型的弱电统一理论始于上世纪六十年的温伯格-萨拉姆模型.该模型是用SU(2)×U(1)群描述轻子的对称性，要求在场的定域SU(2)×U(1)变换下不变，这就必须引入四个规范场，其中三个组成弱同位旋矢量场Wμ，另一个则是弱同位旋标量场Bμ.Wμ的前两个带电分量就形成了带电的矢量玻色子W±，而Wμ的第三个分量与标量场Bμ都不带电，它们组成了不带电的中性矢量玻色子Z0及光子Aμ.上式中的θw称温伯格角.使用希格斯机制使对称性破缺，并适当选择θw的取值，就使矢量玻色子获得了质量Eμ，而让光子Aμ仍保持零质量.该模型除了有W±、Z0及光子外，还需要一个有质量的希格斯粒子.这是一种自旋为零的标量粒子，现在俗称为上帝粒子，其质量最新估计范围在110至155Gev之间.

对弱电统一理论预言中间矢量玻色子及其质量大小，从以上事实就清楚表明：1、使用矢量玻色子描述弱作用的关键是要有希格斯粒子.在110Gev至155Gev的质量范围，只有证实了希格斯粒子确实存在，矢量玻色子才可能成为弱作用量子.2、理论中的中间矢量玻色子质量大小，完全依赖于温伯格角θw的取值，所谓理论预言，实际是根据实验的需要不断人为调整θw的取值；而从定域SU(2)×U(1)变换自身，根本就无法得到它需要的矢量玻色子质量到底应该是多少.说理论预言了中间矢量玻色子质量，完全言过其实.弱作用过程中，若始末态粒子电荷相差1，就称是弱带电流，始末态粒子电荷不变，就称是弱中性流.由于电磁作用过程是中性流（交换的光子为中性），因此，要实现弱电统一，就必然有弱中性流.普遍认为Z0传递了弱作用就会形成弱中性流.

实验发现的中性流，是μ中微子打击核子，它们发生了作用但没有改变其自身.对此很容易提出来的问题是：1、用μ中微子打击核子发生的作用、与理论所述的Z0参与粒子衰变完全是两回事.中微子与核子运动都构成了物质波，它们在碰撞中完全可以因为波动条件的改变（如迭加）、而使物质波发生改变，从而形成相互作用，如此就不会有衰变发生，当然也就不会有Z0参与的弱作用发生.而Z0参与的粒子衰变，Z0本身就要参与衰变生成物的产生.2、实验确定的Z0质量超过90Gev，但μ中微子打击核子的中性流事件的能量，却远低于90Gev，即只有它们波的迭加而不是Z0存在的空间.相反，在接近90Gev的能区，即在Z0存在的空间，根本就无中性流事件！这一基本事实就说明：实验中发生的中性流事件并没有Z0参与；实验发现的中性流并非是弱中性流.

以上陈述表明，对实验有力支持了弱电统一理论的命题，就有如下两点认识：1、对中性流实验，由于μ中微子打击核子发生的作用、与理论所述的Z0参与粒子衰变完全是两回事，认为μ中微子打击核子的中性流事件、也就是Z₀参与粒子衰变的弱中性流，显然就违背了推理必须遵循的充足理由律这种最基本的逻辑常规.2、全世界长期反复地实验搜索的事实证明，现实世界根本就没有质量在110至155Gev之间的希格斯粒子，使用有希格斯粒子使矢量玻色子获得质量的理论表述并不成立.认为实验中质量为80.8GeV的正负带电粒子就是W±质量为92.9GeV的电中性粒子就是Z0，与质量在110至155Gev之间无希格斯粒子存在的基本事实完全矛盾.说实验有力支持了弱电统一理论，这同样也是当代物理主流理论的常识悖论.