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2012年7月4日。全球粒子物理科学家齐聚澳大利亚墨尔本。第二天准备召开的国际高能物理大会。
瑞士日内瓦的欧洲核子中心(CERN)神秘兮兮地宣布。明日会议将公布某项重大研究结果。
第二天会场上。物理学家屏住呼吸。听完一场长达两个多小时的报告。得出一个结果：“我们发现了一种新的玻色子。很可能是希格斯玻色子。但我们必须确认它是哪一种希格斯玻色子。”
顿时。如雷的掌声爆发。世界沸腾了！
这句话意味着。在经历四十多年的寻找后。世界上最难找的粒子将凸显原形。希格斯玻色子。俗称“上帝粒子”。这个陌生的粒子将是我们理解宇宙起源最重要的一个密码。因为它赋予其他物质以质量。
会后。物理学家言：“这个发现就像哥伦布发现新大陆。”
标准模型的故事
希格斯玻色子是何方神圣？它为何能左右我们对宇宙的认知呢？
这个故事。要从40多年前的标准模型建立开始说起。
20世纪60年代。爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯创建“标准模型”理论。同时代的其他3位物理学家完善了这个理论。此后。标准模型成为认识物质世界的理论基础。其意义就像进化论之于生物学界。
根据标准模型。宇宙诞生时出现了62种粒子和四种力。但是这些粒子大部分转瞬即逝。只有质子、中子和电子才构成了今天的物质。其余61个粒子在半个世纪中被人们陆续发现。它们都证实了标准模型。
物理学家在验证和纠正标准模型的过程。产生了一个又一个的诺贝尔奖。很多粒子科学家都为此去了斯德哥尔摩。据统计。历届诺奖物理学奖至少有四分之一是和标准模型及夸克理论相关。
我们所熟知的华人物理学家丁肇中。便凭此获得诺贝尔物理学奖。
但这个“美妙”的理论只剩最后一块拼图。这块拼图就是希格斯玻色子。由于这块拼图苦寻不至。人们把它称为“上帝诅咒的粒子”。久而久之就简化成“上帝粒子”。
为了说明“上帝粒子”的重要性。物理学家希格斯创建了一个特别的概念“希格斯场”。希格斯认为。在宇宙大爆炸过程中。形成一种无形却到处存在的场。上帝粒子就存在于这个场内。当有些粒子与上帝粒子遭遇时。它们会降低速度。获得质量。而另一些粒子则会不受阻碍地继续前进。
如果这个假设为真。那标准模型就可以得到彻底的验证。而如果不存在上帝粒子的话。这个“完美”的标准模型显然出了问题。理论学家需要重新书写整个理论。
耗资90亿美元
验证希格斯玻色子存在的历程颇为艰辛。自然界的“上帝粒子”是在宇宙诞生之初存在的。并不存在于今天的世界。如果要寻找它。则必须人工还原宇宙大爆炸时的场景。
这就是欧洲核子中心打造的世界最大实验项目——大型强子对撞机(LHC)的目的：人工模拟大爆炸。人为地创造“上帝粒子”。
这让物理学家希格斯承受了巨大的压力。因为整个实验造价高达90亿美元。来自全球各国近1万名科学家。长达几十年的工作都是为了证实或者证伪他所提出的理论。
虽然在60年代。年轻的希格斯教授曾因“标准模型”获得国际声誉。但在过去的十年。他似乎将过去的岁月沉寂在隐士的生活中。人们对这个造价昂贵的对撞机到底能否找到“上帝粒子”的怀疑让他变得焦虑起来。
在此过程中。不断有理论出现。试图挑战标准模型的权威。有些理论学家甚至断言“上帝粒子”可能并不存在。
2010年。欧洲核子中心主席豪威尔在接受采访时说：无论是否找到希格斯玻色子。结果都是同样令人惊喜。如果找不到的话。则意味着物理学界会有新的可能性。
事实上。对于欧洲核子中心寻找物理界圣杯的行为来说。结果的可能性不光只有“找到”和“找不到”两种可能：希格斯玻色子是一种名叫玻色子的粒子。如果符合标准模型要求的话。则是希格斯玻色子。但如果不符合的话。也有可能是其它形式的玻色子。
现在欧洲核子中心的官方说法是。找到了一种符合希格斯玻色子条件的新粒子。但其意思是。科学家们找到了一种新的粒子。它产生的范围符合理论学家针对希格斯玻色子出现的计算范畴。而主席豪威尔则对外说：“对于外行来说。我们是找到了；对于内行来说。还需要进一步确认。”
科学并不相信眼泪。但这一次物理学家老希格斯的眼泪。令全世界动容。这位83岁的老人说：“很高兴我能活着看到这一天的到来”。
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评论(2)
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上帝粒子指的是什么 上帝粒子有什么意义 为什么如此重要，现在知道了，不过这这篇解答确实也是太好了
2012年7月4日。全球粒子物理科学家齐聚澳大利亚墨尔本。第二天准备召开的国际高能物理大会。瑞士日内瓦的欧洲核