物理学在很多方面都是关于对称性的。|解释粒子具有质量的最佳机制—自发对称性破缺，如何理解负质量？( 二 )

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这种关系告诉我们一些基本的东西。首先，它告诉我们，在任何惯性参考系下，具有正质量的粒子都不能超过光速。它还告诉我们，零质量的粒子必然以光速飞行。这就是为什么光子，一个离散的光包，没有质量。最后，它还说，具有负质量的粒子必须比光速更快。这些类型的粒子被称为超光速粒子（tachyons），它们超越了物理学中的任何因果关系的概念。
因此，当温度足够低时，就会有超光速粒子冒出来。正如我所说，这个理论中的超光速粒子的存在是一个问题。
为了解决这个问题，朗道和金兹堡改变了拉格朗日量，改变了质量的符号。质量变成负值的温度被称为临界温度。事实证明，当温度足够低时，势能就会倒转，最低点也会改变。在上面的例子中，只有一个最低点。在这种情况下，现在有两个最低点，在场值为零的区域类似于一个"山丘" 。

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该图显示了可能发生的两种情况。在左边，是温度高和质量为正的情况。在右边，是温度低的情况。在零点会发生什么？山顶上的这个区域是不稳定的，可以看到，如果我把这个不稳定的山顶上的粒子（右图中的黑点）稍微扰动一下，它就会随机地掉落到两边的底部。因此，在高温下作为基态的那一点现在已经变得不稳定，被两个较低的基态所取代。
从单一的基态到两个可能的基态就是"对称性破缺"的全部内容。当温度足够低时，物理系统必须选择一个解——X轴右边的正基态或左边的负基态。以前，拉格朗日量并不关心任何意义上的"正"或"负"符号。现在，对称性在低温下被打破了，它必须在两种可能的基态之间做出选择。这就是对称性打破机制的核心。
戈德斯坦玻色子?（GoldstoneBosons）
现在，系统中有了一些被打破的对称性。我们如何从中产生一个粒子呢？由于拉格朗日量最初是对称的，诺特定理（Noether'stheorem）指出，有一个与对称性相关的电荷。例如，量子电动力学中的对称性导致了我们现在所知的电荷。当你用这种电荷激发这些基态之一时，实际上可以得到一个没有质量的粒子从中漂浮出来，就像光子一样！这些无质量的粒子，来自于一个没有质量的地方。这些来自对称性破缺的无质量粒子被称为戈德斯坦玻色子? 。这些戈德斯通玻色子不会出现在不稳定状态下，只出现在对称性被打破的基态上。
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