詳解上帝粒子.doc

詳解上帝粒子條總評(píng)論如果把物質(zhì)分割得越來(lái)越小，會(huì)發(fā)生什么？最終，你會(huì)得到構(gòu)成物質(zhì)的分子或者原子。但這些東西還能進(jìn)一步分解成電子和原子核。而原子核又可以繼續(xù)被分割成構(gòu)成它們的質(zhì)子和中子。它們的內(nèi)部則是夸克。到了這一步，你就已經(jīng)抵達(dá)了標(biāo)準(zhǔn)模型（我們當(dāng)前的粒子物理學(xué)理論）之中，我們視為是基本的那一層面。不管你一開(kāi)始分割的是什么物質(zhì)，到了這個(gè)地步，你都會(huì)得到一大堆夸克和一大堆電子之類的粒子?？淇耸聦?shí)上還可以分成6種：構(gòu)成質(zhì)子和中子的是較輕的上夸克和下夸克，另外還有較重的奇夸克、粲夸克、底夸克和頂夸克。電子則屬于另外6種粒子構(gòu)成的另一個(gè)家族，即輕子：包括電子的兩種質(zhì)量更重的“表親”子和子，以及與它們一一對(duì)應(yīng)的3種幾乎沒(méi)有質(zhì)量的中微子。所有這12種物質(zhì)粒子，被統(tǒng)稱為“費(fèi)米子”，都各自擁有一種與它們完全相同、只是電荷相反的反物質(zhì)粒子。就是這樣了。物質(zhì)不可能再分割到比這些基本粒子更小了。如此簡(jiǎn)潔的基本粒子組合，與實(shí)驗(yàn)事實(shí)完美吻合，但其中隱藏著一個(gè)令人費(fèi)解的難題。所有這些物質(zhì)粒子都有一個(gè)屬性，被稱為“質(zhì)量”這是一種抗拒被移來(lái)移去的屬性。不同粒子的質(zhì)量各不相同，從質(zhì)量最輕的電子中微子到質(zhì)量最重的頂夸克，跨越超過(guò)11個(gè)數(shù)量級(jí)之多。這些質(zhì)量來(lái)自何方，為什么又如此千差萬(wàn)別呢？破缺的對(duì)稱在標(biāo)準(zhǔn)模型之中，構(gòu)成物質(zhì)的費(fèi)米子通過(guò)作用力發(fā)生相互作用，而作用力是由另一大類被稱為“玻色子”的粒子傳遞的。以電磁力為例，是它使得原子能夠形成，驅(qū)動(dòng)電流在我們的電器中奔騰，而傳遞電磁力的玻色子則是光子。光子與物質(zhì)的相互作用取決于電荷的多寡：電子（攜帶1個(gè)負(fù)電荷）感受到的電磁力，就要強(qiáng)于夸克（攜帶- 或者+ 個(gè)電荷）。不帶電荷的中微子，根本感受不到電磁力?？淇诉€擁有各自的“色荷”，被稱為膠子的粒子依據(jù)色荷產(chǎn)生強(qiáng)核力。這種力要比電磁力強(qiáng)得多，但奇怪的是，膠子本身也攜帶色荷，因而會(huì)彼此粘黏在一起。于是，我們從未見(jiàn)到過(guò)夸克和膠子以游離態(tài)的形式自由自在地漫游，只能在質(zhì)子和中子之類的粒子內(nèi)部才能看到它們強(qiáng)核力的作用范圍也不會(huì)超出亞原子尺度的范疇。至于標(biāo)準(zhǔn)模型中的第三種作用力，弱核力的強(qiáng)度相當(dāng)弱，但如果沒(méi)有它，驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)和其他恒星的放射性衰變就不會(huì)發(fā)生。這種力之所以微弱，大約是因?yàn)閿y帶這種力的粒子W玻色子和Z玻色子質(zhì)量幾乎是質(zhì)子的100倍。創(chuàng)造出這樣的粒子需要大量能量。在通常條件下，如果可以的話，物質(zhì)粒子更愿意交換沒(méi)有質(zhì)量的光子來(lái)發(fā)生相互作用。在極高的能量下，比如在宇宙誕生的最初一瞬間，或者粒子加速器的對(duì)撞當(dāng)中，這些差異就消失了。電磁力和弱核力，在日常生活中相差如此之巨的兩種作用力，變成了統(tǒng)一的“弱電力”。弱電力分裂成電磁力和弱核力的過(guò)程，被稱為弱電對(duì)稱破缺，必定發(fā)生在宇宙早期的某一時(shí)刻。不管是什么導(dǎo)致了這一過(guò)程的發(fā)生，它與質(zhì)量之謎都有著明顯的關(guān)聯(lián)。畢竟，通過(guò)這一機(jī)制，W玻色子和Z玻色子獲得了質(zhì)量。希格斯玻色子最初就是提出來(lái)解釋這個(gè)對(duì)稱為什么會(huì)破缺的。概念的誕生對(duì)稱破缺并不僅限于奇異的作用力。日常生活中我們都會(huì)遇到一個(gè)例子，那就是液體冷卻后變成固體。對(duì)于液體來(lái)說(shuō)，從所有方向上看過(guò)去，它都是一樣的。而對(duì)于固體來(lái)說(shuō)，沿著不同的軸向看過(guò)去，它的樣子會(huì)有明顯的區(qū)別。在這個(gè)過(guò)程中，前面這種廣義上的對(duì)稱狀態(tài)被后面這種不太對(duì)稱的狀態(tài)取代了。上世紀(jì)60年代，粒子理論學(xué)家開(kāi)始研究，能不能發(fā)展出一些工具來(lái)描述這種對(duì)稱破缺，以便應(yīng)用于不斷冷卻的宇宙。這絕非易事。固體或液體之中分子的相互作用，可以通過(guò)一套固定的參照坐標(biāo)系來(lái)定義，然而由于愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，在宇宙之中你找不到這樣一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參照系。1964年，比利時(shí)理論學(xué)家羅伯特布繞特（Robert Brout）和弗朗索瓦恩格勒（Fran ois Englert）提出了量子場(chǎng)方程，這種場(chǎng)能夠彌漫于整個(gè)宇宙，在符合相對(duì)論的前提下產(chǎn)生弱電對(duì)稱破缺。英國(guó)物理學(xué)家彼得希格斯（Peter Higgs）提出了同樣的方程，并且指出這個(gè)場(chǎng)中的漣漪會(huì)表現(xiàn)為一種新的粒子。同年稍晚些時(shí)候，杰拉德古拉尼（Gerald Guralnik）、卡爾哈庚（Carl Hagen）和湯姆基博爾（Tom Kibble）將這些概念整合成了一種更為現(xiàn)實(shí)的理論這就是標(biāo)準(zhǔn)模型的前身。后來(lái)被稱為希格斯場(chǎng)的這個(gè)東西，它的中心思想就在于：即使處于最低能的狀態(tài)，空間也絕非空無(wú)一物。在空間中穿行的粒子或多或少會(huì)與這個(gè)場(chǎng)發(fā)生作用，這種作用使粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了一種“粘黏”的特性，也就是質(zhì)量。W玻色子和Z玻色子通過(guò)與這個(gè)場(chǎng)的某種相互作用獲得了它們的質(zhì)量，費(fèi)米子則通過(guò)另外一種相互作用獲得了質(zhì)量。由于希格斯場(chǎng)不攜帶凈的電荷或者色荷，光子和膠子根本不與它發(fā)生作用，因此仍然沒(méi)有質(zhì)量。這是個(gè)漂亮的花招。為了找出還有沒(méi)有更多的東西，我們需要曝光希格斯場(chǎng)，方法就是讓它產(chǎn)生漣漪，而那些漣漪會(huì)被我們看成為希格斯玻色子。理論和實(shí)驗(yàn)的發(fā)展讓我們對(duì)所需的能量有了一個(gè)很好的估計(jì)：希格斯玻色子的質(zhì)量必定介于大約100 GeV到400 GeV之間。我們需要找一個(gè)相當(dāng)巨大的機(jī)器才行。新粒子現(xiàn)身希格斯玻色子是短命的粒子，幾乎會(huì)在一瞬間就衰變成其他粒子。為了推斷出它的存在，我們必須測(cè)量這些衰變產(chǎn)物，尋找它們是從一個(gè)希格斯粒子衰變而來(lái)的證據(jù)。幸運(yùn)的是，標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言出了我們需要知道的、有關(guān)希格斯玻色子的一切除了它確切的質(zhì)量。對(duì)于每一個(gè)可能的質(zhì)量，我們能夠預(yù)言大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）中能夠產(chǎn)生的希格斯粒子的數(shù)量，并且預(yù)言它們會(huì)衰變成什么。例如，希格斯粒子有時(shí)應(yīng)該會(huì)衰變成一對(duì)高能光子。由于粒子衰變時(shí)動(dòng)量守恒，這兩個(gè)光子的動(dòng)量就可以換算為產(chǎn)生這兩個(gè)光子的粒子的質(zhì)量。許多現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生一對(duì)光子，但如果我們專注于那些看上去像是希格斯玻色子產(chǎn)生的光子，然后把它們的動(dòng)量繪制在一張圖表上的話，在對(duì)應(yīng)于特定質(zhì)量的動(dòng)量數(shù)值上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“鼓包”某種未知的粒子就會(huì)以這樣的形式顯現(xiàn)出來(lái)。ATLAS和CMS都在質(zhì)量相當(dāng)于大約125 GeV的位置上看到了這樣的鼓包。2012年7月4日，他們向全世界宣布了這一結(jié)果。這并不是唯一的證據(jù)。希格斯玻色子還應(yīng)該會(huì)衰變成兩個(gè)Z玻色子，然后再進(jìn)一步衰變成兩個(gè)輕子。把這些輕子的動(dòng)量加在一起，在光子數(shù)據(jù)中相當(dāng)于同樣質(zhì)量的位置上，也產(chǎn)生出了一個(gè)峰值。W玻色子也提供了它們的證據(jù)。這些粒子衰變成為中微子，后者還沒(méi)有被檢測(cè)到，因此在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中還沒(méi)有出現(xiàn)明確的質(zhì)量鼓包。相反，我們只看到了更多的W玻色子衰變，數(shù)量比希格斯玻色子不存在的情況要多。總而言之，這些證據(jù)剛好足夠達(dá)到宣稱發(fā)現(xiàn)的“5”黃金標(biāo)準(zhǔn)，表明這一發(fā)現(xiàn)大概只有1/3500000的可能性是隨機(jī)統(tǒng)計(jì)噪聲所造成的假象。在那之后，對(duì)于那里真的存在一個(gè)粒子，我們的確定性還在進(jìn)一步增長(zhǎng)。不過(guò)，我們還必須進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)，才能確定它是不是我們所認(rèn)為的希格斯玻色子。ATLAS和CMS當(dāng)兩個(gè)質(zhì)子在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的ATLAS和CMS探測(cè)器的核心對(duì)撞時(shí)，它們會(huì)分解成構(gòu)成質(zhì)子的夸克和膠子，進(jìn)而衰變成朝各個(gè)方向四散奔逃的大量粒子。這些探測(cè)器的任務(wù)就是測(cè)量或者分辨這些碰撞產(chǎn)物。每個(gè)探測(cè)器都由一系列同心環(huán)構(gòu)成。距離碰撞點(diǎn)最近的同心環(huán)由半導(dǎo)體構(gòu)成。如果帶電粒子穿透這層半導(dǎo)體，被松散約束在這種材料的原子之中的電子就會(huì)被釋放出來(lái)，形成特定的電流，讓科學(xué)家能夠精確測(cè)量這些粒子的穿行路線。探測(cè)器周邊的磁場(chǎng)會(huì)彎曲這些帶電粒子的路線，彎曲的程度表明了這些粒子的動(dòng)量。再向外一個(gè)同心環(huán)，則由填充著液態(tài)氬（ATLAS）或者鎢酸鉛晶體（CMS）的探測(cè)器構(gòu)成。與這些探測(cè)器中密集排列的原子發(fā)生的碰撞，會(huì)讓大多數(shù)粒子停滯在其中，這些粒子減速時(shí)發(fā)出的光子可以用來(lái)測(cè)量那些粒子的能量，從而鑒別它們的身份。電子較重的“表親”，也就是子，不會(huì)在這些探測(cè)器中止步，但更外一層同心環(huán)中的專用探測(cè)器會(huì)鑒別和測(cè)量它們。對(duì)于更難以捉摸的中微子，則完全沒(méi)有進(jìn)行測(cè)量。它們的存在是通過(guò)統(tǒng)計(jì)碰撞中產(chǎn)生的所有其他粒子的動(dòng)量而推斷出來(lái)的。每次都有許多質(zhì)子質(zhì)子同時(shí)發(fā)生碰撞，這些碰撞產(chǎn)生的粒子接近光速向外飛出，而需要仔細(xì)研究的碰撞必須盡快篩選出來(lái)，因?yàn)椴坏?0納秒之后，又會(huì)有另外兩束質(zhì)子在探測(cè)器的核心發(fā)生對(duì)撞。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)目前正在升級(jí)，升級(jí)完成之后，這個(gè)時(shí)間會(huì)縮短到25納秒。如此大量的數(shù)據(jù)，會(huì)傳送到世界各地被連接在一起的計(jì)算機(jī)中，經(jīng)由大量計(jì)算來(lái)鑒別希格斯玻色子是否存在。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)愛(ài)因斯坦提出的最著名的一個(gè)方程，E = mc2，將能量和質(zhì)量聯(lián)系在了一起。后果之一便是，當(dāng)大質(zhì)量粒子高速對(duì)撞在一起時(shí)，釋放出來(lái)的能量能夠用來(lái)創(chuàng)造出其他的大質(zhì)量粒子。瑞士日內(nèi)瓦附近CERN的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，已經(jīng)花了兩年時(shí)間，將能量高達(dá)4 TeV的質(zhì)子對(duì)撞在一起。將攜帶這么多額外能量的兩個(gè)質(zhì)子對(duì)撞在一起，理論上，你能夠創(chuàng)造出8000多個(gè)質(zhì)子。LHC位于一條27千米長(zhǎng)的隧道之內(nèi)。通常，它被描述為一個(gè)環(huán)，但實(shí)際上，它更像是一個(gè)邊角有些圓的八邊形。在直線段，強(qiáng)大的電磁場(chǎng)給兩束相對(duì)運(yùn)行的質(zhì)子束注入能量，每次經(jīng)過(guò)都會(huì)給它們加速。等到對(duì)撞時(shí)，它們的速度已經(jīng)達(dá)到了光速的99.999999991%。要弄彎如此高速運(yùn)動(dòng)的粒子束，你需要非常強(qiáng)大的磁鐵。電阻帶來(lái)的任何能量損失，都會(huì)成為運(yùn)行時(shí)的短板，因此磁鐵必須由超冷的超導(dǎo)材料制成。即使如此，它們也只能把粒子束弄彎一點(diǎn)點(diǎn)這就是LHC被建造得如此巨大的原因所在。在八邊形的4個(gè)邊上，更多磁鐵將質(zhì)子束約束到還不到人頭發(fā)絲粗細(xì)，然后讓它們迎頭相撞。4個(gè)大型探測(cè)器：ATLAS、CMS、LHCb和ALICE，會(huì)在各個(gè)碰撞點(diǎn)上記錄碰撞結(jié)果。ATLAS和CMS是全功能探測(cè)器，設(shè)計(jì)用來(lái)測(cè)量到底撞出了什么東西包括搜尋轉(zhuǎn)瞬即逝的希格斯玻色子。尚未回答的問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)模型是一個(gè)巨大的成功。然而，就算有了希格斯玻色子為它加冕，它也仍然是不完整的。引力在標(biāo)準(zhǔn)模型中明顯缺席，而且它也無(wú)法解釋暗物質(zhì)這種東西只能通過(guò)它的引力作用在天文觀測(cè)中被察覺(jué)到。接下來(lái)還有一個(gè)謎題：為什么物質(zhì)會(huì)比暗物質(zhì)多這么多，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言，它們的數(shù)量應(yīng)該差不多是相等的。粒子物理學(xué)的下一步，必須要解釋這些謎題。比如，我們有可能在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的質(zhì)子碰撞中產(chǎn)生出暗物質(zhì)粒子，或者在深埋于礦井和坑道之中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中避開(kāi)宇宙線的干擾而搜尋暗物質(zhì)粒子的蹤跡。另一種途徑是，我們或許可以觀察空間中兩個(gè)暗物質(zhì)粒子湮滅而產(chǎn)生的高能粒子來(lái)間接地觀察暗物質(zhì)，比如正在國(guó)際空間站上展開(kāi)實(shí)驗(yàn)的阿爾法磁譜儀（AMS）。至于反物質(zhì)，CERN的實(shí)驗(yàn)或許可以制造并且存貯它們，我們甚至在正電子發(fā)射斷層掃描儀（PET）中利用它們來(lái)幫助醫(yī)生診斷癌癥。LHCb實(shí)驗(yàn)裝置會(huì)檢測(cè)質(zhì)子質(zhì)子碰撞中產(chǎn)生的短命粒子的衰變，尋找反物質(zhì)粒子何以如此稀少的證據(jù)。中微子也可能會(huì)提供一些幫助。這些幽靈一般的粒子在空間中穿行時(shí)，會(huì)在3種中微子之間相互變換。在中國(guó)和韓國(guó)之間測(cè)量不同中微子混合程度的實(shí)驗(yàn)暗示，正反物質(zhì)的失衡可能也存在于中微子當(dāng)中。自然界中觀察到的正反物質(zhì)差異，和標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)言之間存在的巨大鴻溝，或許可以借此得以彌補(bǔ)。更古怪的是，中微子的質(zhì)量甚至有可能根本不是通過(guò)希格斯機(jī)制獲得的。因?yàn)橹形⒆硬粩y帶任何的“荷”，它自己就是自己的反物質(zhì)。果真如此的話，它的質(zhì)量可能來(lái)自于它與自身的相互作用，而并非來(lái)自于它同希格斯場(chǎng)的相互作用。靈敏的地下實(shí)驗(yàn)裝置正在尋找極其罕見(jiàn)的核衰變，那些衰變或許會(huì)告訴我們答案。符合標(biāo)準(zhǔn)模型嗎？如果承認(rèn)已經(jīng)誘捕到的就是希格斯玻色子，我們就沒(méi)有任何轉(zhuǎn)還的余地了因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)預(yù)言了關(guān)于它的所有一切。盡管我們相當(dāng)確定，新發(fā)現(xiàn)的粒子正如希格斯粒子那樣會(huì)衰變成攜帶作用力的玻色子，但我們還不太確定它會(huì)不會(huì)衰變成構(gòu)成物質(zhì)的費(fèi)米子。在更為罕見(jiàn)（或者說(shuō)隱藏更深）的衰變中，希格斯粒子會(huì)衰變成底夸克、子，甚至子。升級(jí)之后的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)應(yīng)該能夠精確地測(cè)量這些衰變。標(biāo)準(zhǔn)模型還對(duì)希格斯粒子應(yīng)該如何與頂夸克發(fā)生相互作用給出了明確的預(yù)言。（希格斯粒子無(wú)法衰變成頂夸克，因?yàn)轫斂淇颂亓恕＃┤魏尾煌陬A(yù)言的偏差，都將為新物理學(xué)提供一絲跡象。最讓人捉急的問(wèn)題在于這個(gè)粒子的質(zhì)量。在標(biāo)準(zhǔn)模型中，希格斯粒子與它自身及周?chē)Ｗ拥南嗷プ饔盟坪醢凳荆鼞?yīng)該擁有巨大的質(zhì)量。但大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中發(fā)現(xiàn)的這個(gè)粒子，質(zhì)量要小得多。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型加以“微調(diào)”，讓兩個(gè)巨大的數(shù)字幾乎（但又不完全）相互抵消，應(yīng)該能夠解決這個(gè)問(wèn)題，使得希格斯粒子擁有較小的質(zhì)量。但許多人不喜歡這種修正，認(rèn)為這樣的修正讓理論變得有點(diǎn)不自然了。一個(gè)受人歡迎的提議能夠解決這個(gè)問(wèn)題，那就是超對(duì)稱。這種理論通過(guò)費(fèi)米子和玻色子之間的一種對(duì)稱，擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)模型。它預(yù)言了一大批新粒子，每一個(gè)玻色子都有一個(gè)費(fèi)米子與它對(duì)應(yīng)，反之亦然。這些新粒子之間的相互作用，能夠自然而然地抵消使得希格斯粒子質(zhì)量增大的那些因素。問(wèn)題在于，不論是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，還是任何其他設(shè)備，目前都還沒(méi)有看到任何證據(jù)表明存在這些粒子事實(shí)上，它們沒(méi)有找到任何證據(jù)支持任何超越標(biāo)準(zhǔn)模型的理論所作的預(yù)言。如果我們找到了一個(gè)希格斯粒子，卻沒(méi)有找到任何其他東西，或許我們就必須承認(rèn)，自己生活在一個(gè)看似有點(diǎn)不太自然的世界之中。又或者，我們只是漏過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)模型自身的某些細(xì)微之處。而最讓人激動(dòng)人心的事情莫過(guò)于，在標(biāo)準(zhǔn)模型之外還有另一層全新的宇宙結(jié)構(gòu)在等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。是希格斯粒子嗎？等到大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在2015年年初重啟之時(shí)，它會(huì)以更高的頻率碰撞粒子，能量則比升級(jí)前幾乎翻番。如此一來(lái)，科學(xué)家便能探測(cè)新發(fā)現(xiàn)粒子的若干特性，檢驗(yàn)它到底是不是給所有其他粒子賦予質(zhì)量的那個(gè)粒子。自旋便是有待探測(cè)的特性之一。希格斯玻色子之所以被歸類為玻色子，是因?yàn)槔碚擃A(yù)期它的自旋應(yīng)該為整數(shù)這就使它與光子之類攜帶作用力的粒子被歸入了同一大類。目前發(fā)現(xiàn)的所有玻色子，自旋都為1；而構(gòu)成物質(zhì)的粒子，比如夸克和電子，自旋都為半整數(shù)（比如1/2）。但是，希格斯粒子并不是作用力的攜帶者。作為賦予其他所有粒子質(zhì)量的一個(gè)背景場(chǎng)所產(chǎn)生的粒子，希格斯粒子必定能夠與所有其他粒子發(fā)生相互作用，不管它們自旋是多少這種情況，只有當(dāng)它的自旋為0時(shí)，才有可能出現(xiàn)。目前的證據(jù)已經(jīng)相當(dāng)具有說(shuō)服力，但對(duì)這種新粒子的衰變產(chǎn)物的角分布進(jìn)行更精確的測(cè)量將告訴我們，有沒(méi)有什么變故隱藏在其中。另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題在于，新發(fā)現(xiàn)的粒子如何與W玻色子和Z玻色子發(fā)生相互作用?？茖W(xué)家認(rèn)為，正是通過(guò)這些相互作用，希格斯玻色子才把弱電力分割成了電磁力和弱核力?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)有一只腳站在了更堅(jiān)實(shí)的土壤之上：新粒子衰變成W玻色子和Z玻色子的概率與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯玻色子大致相符。進(jìn)一步的測(cè)量或許會(huì)揭示它與標(biāo)準(zhǔn)模型的細(xì)微差異，也可能會(huì)揭示某些擴(kuò)展模型中預(yù)言的其他希格斯玻色子。但是，我們已經(jīng)了解到了足夠多的信息，把新發(fā)現(xiàn)的粒子稱為某種希格斯玻色子，肯定是沒(méi)錯(cuò)的。原標(biāo)題：上帝粒子預(yù)言者摘諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)8日，瑞典皇家科學(xué)院宣布將今年物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)物理學(xué)家彼得希格斯和比利時(shí)物理學(xué)家弗朗索瓦恩格勒，以表彰他們對(duì)希格斯玻色子(又稱“上帝粒子”)所做的預(yù)測(cè)，上帝粒子是賦予其他粒子質(zhì)量的粒子。1964年首次提出該理論諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)原定于北京時(shí)間8日17：45公布，推遲1小時(shí)后于18：45公布。瑞典皇家科學(xué)院宣讀了獲獎(jiǎng)理由，稱這二人的理論“幫助我們理解亞原子粒子質(zhì)量起源機(jī)制，而且歐洲核子研究所的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)的基本粒子，證實(shí)他們的理論”。1964年，比利時(shí)物理學(xué)家羅伯特布魯特和恩格勒首次提出粒子如何得到質(zhì)量的理論，一個(gè)月后，希格斯也發(fā)表論文明確提出存在一個(gè)新粒子的概念，該粒子后被稱為“上帝粒子”，因被認(rèn)為可對(duì)質(zhì)量做出解釋，所以或可能解釋了宇宙形成。去年7月4日，歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)終于發(fā)現(xiàn)特征與設(shè)想中的上帝粒子吻合的新粒子。兩獲獎(jiǎng)?wù)呷ツ晔状我?jiàn)面對(duì)于獲獎(jiǎng)，恩格勒表示，“我非常非常開(kāi)心”。談及獲獎(jiǎng)感受，他說(shuō)在1964年發(fā)表論文時(shí)，沒(méi)想到希格斯玻色子會(huì)被發(fā)現(xiàn)。對(duì)于獎(jiǎng)金，恩格勒說(shuō)還沒(méi)想這個(gè)問(wèn)題。談到另一位獲獎(jiǎng)?wù)?，他說(shuō)自己只在去年7月才第一次見(jiàn)到希格斯，接下來(lái)見(jiàn)希格斯時(shí)會(huì)向他表示祝賀，“他做出了很重要，很杰出的工作?！弊蛉眨８袼贡救艘舶l(fā)表聲明稱得獎(jiǎng)十分驚喜，希望此次諾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)能夠引發(fā)更多對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的重視。研究伙伴去世未獲獎(jiǎng)恩格勒和希格斯均年過(guò)80，在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)中，他們一直在等待理論被驗(yàn)證，去年大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)宣布發(fā)現(xiàn)上帝粒子時(shí)，希格斯當(dāng)場(chǎng)流下熱淚。遺憾的是畢生榮譽(yù)，奈何來(lái)遲，與恩格勒同時(shí)發(fā)表論文的羅伯特布魯特在2011年去世，因此不在授獎(jiǎng)范圍內(nèi)。這一結(jié)果也令歐洲核子研究所（CERN）異常興奮?！敖衲曛Z貝爾獎(jiǎng)給了粒子物理，我無(wú)比高興，”該研究所主席拉夫霍爾說(shuō)，“去年CERN發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子，這是全球很多人在數(shù)十年中做出的集體智力貢獻(xiàn)的結(jié)晶?！?專家點(diǎn)評(píng)“獲獎(jiǎng)毫無(wú)懸念”中科院理論物理研究所研究員李淼認(rèn)為，今年的諾獎(jiǎng)?lì)C給希格斯和恩格勒“一點(diǎn)都不意外”，他在此前也準(zhǔn)確猜測(cè)這兩人會(huì)獲獎(jiǎng)。去年希格斯就是物理學(xué)獎(jiǎng)熱門(mén)候選人之一，但最終沒(méi)獲獎(jiǎng)，李淼對(duì)此認(rèn)為，可能因?yàn)槿ツ赀@個(gè)時(shí)候，從實(shí)驗(yàn)角度而言，把握沒(méi)有今年這么大。歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在2011年年底就發(fā)現(xiàn)新粒子蹤跡，但當(dāng)時(shí)證據(jù)并不是很強(qiáng)，此后，其不斷積累數(shù)據(jù)，去年7月份有足夠證據(jù)顯示的確是發(fā)現(xiàn)了新粒子。雖然上帝粒子得獎(jiǎng)呼聲很高，但一些分析人士也認(rèn)為該研究尚需時(shí)間考驗(yàn)。李淼認(rèn)為，“雖然還不能100%就是上帝粒子，但我覺(jué)得基本上是對(duì)了，至少99%以上可判斷就是上帝粒子。所有發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)、特點(diǎn)都和上帝粒子完全吻合。這說(shuō)明我們的基礎(chǔ)物理理論已經(jīng)完備，所有預(yù)言的都發(fā)現(xiàn)了”。昨日，瑞典皇家科學(xué)院的新聞通稿標(biāo)題叫終于到來(lái)，以顯示頒給兩人諾獎(jiǎng)的必然性。有科學(xué)媒體甚至評(píng)價(jià)說(shuō)，如果今年不把物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給上帝粒子預(yù)測(cè)者，將是瑞典皇家科學(xué)院的丑聞。唯一的懸念是到底頒給哪位上帝粒子的預(yù)測(cè)者，除希格斯等三位歐洲科學(xué)家，之后還有三人對(duì)該理論進(jìn)行了完善。此外，真正發(fā)現(xiàn)上帝粒子、做出具體實(shí)驗(yàn)工作的還有歐洲核子研究所。對(duì)于此次獲獎(jiǎng)組