This thesis treats what the gauge field and the gauge boson mass generating are. As following the classical gauge field, we show gauge potential in Maxwell equations and gauge transformations in gauge field. The Euler-Lagrange equations in field theory are induced by the functional variation method. Using the above inducing method, we prove Noether’s theorem and describe its meaning and influence. Since free scalar field needs symmetric under local gauge transformations, we are force to define gauge covariant derivative and introduce the gauge field. Using parallel transport and curvature, we can understand the geometric meaning of gauge covariant derivative. We get concretely the gauge transformation and field-strength tensor in Yang-Mills field (non-Abelian). Finally, to overcome the masslessness of gauge boson we use spontaneous symmetry breaking and show gauge boson mass generating.
이 논문은 게이지장 이론은 무엇이고 게이지 Boson 질량이 어떻게 생성되며 어떤 의미를 가지는지 논한다. 고전적인 게이지장 이론의 방법대로, Maxwell 방정식을 통해 게이지 포텐셜을 소개한 다음 게이지 변환을 게이지 필드 에서 우선 소개하는 방식을 취한다. 필드 이론에서의 Euler-Lagrange 방정식은 변분법을 이용하여 유도한다. 여기서 유도한 과정을 다시 이용하여 Noether 정리를 증명한다. 또한 이 정리의 의미와 영향에 대해서도 다룬다. 자유 공간에서 스칼라장이 국소적 게이지 변환에서 대칭이기 위해 게이지 공변 미분을 사용하였고 그 과정에서 게이지장이 자연스럽게 도입된다. 평행이동과 Curvature의 개념을 통해 게이지 공변 미분의 기하학적 의미를 이해하고, Non-Abelian 군인 Yang-Mill 장에서 게이지 변환과 장-세기 텐서를 구체적으로 구한다. 지금까지 구축한 게이지 이론은 질량이 없는 게이지 보존밖에 생성할 수 없다. 이런 문제점을 해결 하기 위해 `자발적 대칭 깨짐`을 통해서 숨겨진 질서를 찾아낸다. 게이지 보존의 질량이 생성되는 과정을 보임으로써 게이지장 이론의 실재적인 응용이 시작된다.