科學(xué)交響曲樂章34-2：希格斯粒子的秘密
希格斯粒子（Higgs）是粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型中唯一還沒有在加速器上產(chǎn)生出來的粒子。粒子物理學(xué)家們認(rèn)為希格斯粒子與其他粒子的相互作用使其他粒子具有質(zhì)量。相互作用越強(qiáng)質(zhì)量就越大。希格斯粒子本身質(zhì)量極大，目前的加速器能量還無法達(dá)到，而理論的計(jì)算也比較困難。物理學(xué)家們普遍希望能夠在2008年將要開始運(yùn)行的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上產(chǎn)生出希格斯粒子。
標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言存在2種希格斯粒子：
歐洲核子研究中心2012年7月4日在瑞士日內(nèi)瓦和澳大利亞墨爾本召開“高能物理跨洲視頻會(huì)議”，歐洲核子研究中心主管羅爾夫·豪雅在會(huì)議上表示，他們發(fā)現(xiàn)了一種新的粒子，而這種粒子很可能就是尋找多年的“上帝粒子”——希格斯玻色子。“上帝粒子”將是人類認(rèn)識(shí)宇宙的一面最直接的鏡子：因?yàn)槿绻鳛橘|(zhì)量之源的它確實(shí)存在，物理學(xué)家就可能因此推測(cè)出宇宙大爆炸時(shí)的情景以及占宇宙質(zhì)量96%的包括暗能量的暗物質(zhì)的情況。
有關(guān)希格斯子的理論最早是在1964年由6位物理學(xué)家共同提出來的，其中就包括英國(guó)愛丁堡的彼得·希格斯教授。他們當(dāng)時(shí)提出這一粒子的目的就是為了解釋質(zhì)量的起源。理論上，這一粒子的存在將正好補(bǔ)全描述整個(gè)宇宙如何運(yùn)行的物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的缺陷，因此它便顯得尤其重要。
如果在LHC加速器中進(jìn)行的數(shù)以十億計(jì)的對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中真的產(chǎn)生了希格斯玻色子，根據(jù)預(yù)測(cè)，它應(yīng)當(dāng)是不穩(wěn)定的，會(huì)迅速衰變?yōu)楦臃€(wěn)定，質(zhì)量更小的粒子。物理學(xué)家們需要對(duì)這些衰變產(chǎn)物進(jìn)行分析，并且通過分析來推斷這種被稱為“上帝粒子”的神秘粒子是否存在。
現(xiàn)場(chǎng)最重量級(jí)的是四個(gè)物理學(xué)理論家，其中三個(gè)人完善了標(biāo)準(zhǔn)模型理論，另一個(gè)人彼得·希格斯則創(chuàng)建了這個(gè)理論，標(biāo)準(zhǔn)模型中最后一個(gè)粒子以他命名。昨天臺(tái)下就座的希格斯流下熱淚。
由于希格斯玻色子是最后一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子，對(duì)完善粒子物理學(xué)理論“大廈”有重要意義。上帝粒子現(xiàn)身？“意義堪比發(fā)現(xiàn)新大陸，堪比登月”，科學(xué)界相信它的存在并認(rèn)為發(fā)現(xiàn)它只是時(shí)間問題。
昨日，澳大利亞阿德萊德大學(xué)物理學(xué)家安東尼·托馬斯說：“在過去40多年里，人們一直在尋找希格斯玻色子。如果不是它，全世界所有理論學(xué)家都得絕望地退回到原點(diǎn)。”
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