【正文】 ——希格斯玻色子一同形成。為何這一粒子如此重要？希格斯場(chǎng)賦予整個(gè)宇宙中其它粒子以質(zhì)量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力來做比喻。這種粒子最早是什么時(shí)候被提出來的？有關(guān)這一粒子的理論最早是在1964年由6位物理學(xué)家共同提出來的，其中就包括英國愛丁堡的皮特?希格斯教授。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。在1989年至2000年之間，科學(xué)家們也曾使用同樣位于歐洲核子中心的另一臺(tái)加速器LEP進(jìn)行搜尋工作，而由于經(jīng)費(fèi)不足被關(guān)停之前，美國的Tevatron加速器也進(jìn)行過對(duì)這一神秘粒子的搜尋工作。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。六點(diǎn)重大影響： 物體的質(zhì)量是怎么來的?這個(gè)問題一直困擾物理學(xué)界，而希格斯玻色子恰恰被認(rèn)為與宇宙中一切物體的質(zhì)量起源有關(guān)。當(dāng)宇宙中的其它粒子在這一場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)便獲得了質(zhì)量的屬性。美國哈佛大學(xué)物理學(xué)家杰奧?哥斯達(dá)(Joao Guimaraes da Costa)表示：“希格斯粒子的機(jī)制讓我們能夠理解粒子獲得質(zhì)量的途徑和方式。他說：“如果沒有這種機(jī)制，那 么所有的一切物體都將失去質(zhì)量。美國加州理工學(xué)院物理學(xué)教授瑪利亞?斯皮羅普魯(Maria Spiropulu)表示：“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)從量子層面支持了我們對(duì)于質(zhì)量來源的看法，而這正是我們當(dāng)初建造大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的目的?！倍?，這將進(jìn)一步為一個(gè)更深層次的問題提供解決的線索，那就是：為什么這些粒子擁有這一質(zhì)量數(shù)值?這個(gè)值是如何確定的?對(duì)此，哈佛大學(xué)物理學(xué)家 麗薩?蘭德爾(Lisa Randall)表示：“這是一個(gè)大得多的問題?！?標(biāo)準(zhǔn)模型是當(dāng)代粒子物理學(xué)的基石，它描述了整個(gè)宇宙中所有的粒子。就在去年宣布初步結(jié)果時(shí)，歐洲核子中心ATLAS實(shí)驗(yàn)設(shè)備科學(xué)家喬納斯?斯蘭德伯格(Jonas Strandberg)就曾表示：“這是標(biāo)準(zhǔn)模型中缺失的一環(huán)，因此如果這一發(fā)現(xiàn)得到最終確認(rèn)，那么它將最終證明我們目前的認(rèn)識(shí)是正確的。但即便如此，標(biāo)準(zhǔn)模型本身也并不完整：例如它沒有包括引力，也沒有將被認(rèn)為占據(jù)整個(gè)宇宙物質(zhì)總量約98%的暗物質(zhì)成分考慮進(jìn)去。”他說：“我們?nèi)匀徊荒芾斫鉃楹我θ绱宋⑷?，我們還要面對(duì)巨大的暗物質(zhì)的存在?！贝_認(rèn)希格斯粒子還將對(duì)電弱相互作用的構(gòu)建產(chǎn)生重要影響。電磁作用描述帶電粒子之間的相互作用，而弱相互作用則描述放射性衰變過程。比如與電磁力有關(guān)的粒子是光子，這是一種質(zhì)量為零的特殊粒子。而所有這些粒子的質(zhì)量來源，便被認(rèn)為是希格斯玻色子的作用造成的。”他說：“這解釋了為何W和Z玻色子會(huì)有質(zhì)量，并將電磁作用和弱相互作用兩種基本力統(tǒng)一了起來，構(gòu)成電弱相互作用。這一理論認(rèn)為任何一種已知的粒子都有一個(gè)“超級(jí)伙伴”粒子，這種伙伴粒子擁有輕微差異的性質(zhì)。然而到目前為止這一理論的前景黯淡，科學(xué)家們只找到了和標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子性質(zhì)極其相似的粒子，但是卻沒有能發(fā)現(xiàn)任何和超對(duì)稱粒子有關(guān)的線索。這一耗資約100億美元的設(shè)備率屬于歐洲核子研究中心(CERN)，其目的是創(chuàng)建地球上能級(jí)最強(qiáng)大的粒子加速器設(shè)施。此次最新宣布的結(jié)果為L(zhǎng)HC此前的結(jié)果提供了強(qiáng)有力的證明，也是對(duì)此前一直在這里為達(dá)成這一目標(biāo)而忘我工作的物理學(xué)家們所取得豐碩成果的最好證明。這是一項(xiàng)無與倫比的成就。來自全世界各地大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的粒子物理學(xué)家，工程師和技術(shù)人員們已經(jīng)為了達(dá)成今天的這一成就奉獻(xiàn)了數(shù)十年的辛勤工作?！毕８袼共Ｉ幼钤缡窃?964年由英國物理學(xué)家皮特?希格斯和同事們提出的。玻色子是一類基本粒子，主要包括膠子和引力子等。費(fèi)米子是宇宙中的另外一種基本粒子類型。其中一些計(jì)算的結(jié)果有關(guān)宇宙的命運(yùn)。在進(jìn)行這樣的計(jì)算時(shí)，希格斯玻色子本身的質(zhì)量是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)，它預(yù)示了時(shí)空的未來命運(yùn)。約瑟夫?林肯(Joseph Lykken)是美國費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家，他表示：“計(jì)算的結(jié)果告訴我們，在數(shù)十億年之后宇宙將可能面臨災(zāi)難。”基本粒子質(zhì)量之源若沒有希格斯粒子，其他基本粒子就會(huì)仍以光速運(yùn)行，宇宙將仍然是一鍋沸騰的基本粒子湯，不能組成物質(zhì)，生命無從談起希格斯粒子究竟是什么?為什么找到它如此重要? 早在2000多年前，人類便開始追問，我們所生活的世界是怎樣形成的?從德謨克利特的“原子說”到如今被科學(xué)家普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)模型理論，從樸素的形而上學(xué)概念到標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的粒子陸續(xù)被證實(shí)，人類似乎越來越接近這一問題的答案?；玖Ｗ涌梢苑譃閮纱箢悾鹤孕秊榘胝麛?shù)的費(fèi)米子(fermion)和自旋為整數(shù)的玻色子(boson)。然而在標(biāo)準(zhǔn)模型建立過程中，有一個(gè)問題卻一直困擾著科學(xué)家：按照標(biāo)準(zhǔn)模型理論，基本粒子并沒有質(zhì)量，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻又清楚表明，除了光子以外的基本粒子都是有質(zhì)量的。希格斯們認(rèn)為宇宙間遍布“希格斯場(chǎng)”，基本粒子在與希格斯場(chǎng)的相互作用下獲得了質(zhì)量，而形成希格斯場(chǎng)的就是一種新的粒子，被命名為希格斯粒子。希格斯理論提出，在宇宙誕生的最初，并沒有希格斯粒子的存在，其他的各種基本粒子都如光子一般，以光速橫沖直撞。除了光子，其他的基本粒子與希格斯粒子發(fā)生碰撞后，就如同輕巧的棉花吸飽了水分一般，獲得了質(zhì)量，而速度就慢下來了。如果沒有希格斯粒子，其他的基本粒子就會(huì)仍然以光速運(yùn)行，不能聚合在一起，我們的宇宙將仍然是一鍋沸騰的基本粒子湯，根本不能組成物質(zhì)，生命也無從談起。更重要的是，它的發(fā)現(xiàn)彌補(bǔ)了標(biāo)準(zhǔn)模型的缺漏，奠定了標(biāo)準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型理論預(yù)言的最后一個(gè)粒子便一直成為科學(xué)家們苦苦追求的目標(biāo)。他表示，“這就像哥倫布啟程去尋找印度群島一樣，他和他的信徒們相信，如果沒有達(dá)到目的，他也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些別的東西，這些東西可能會(huì)更有意義。尋找希格斯粒子歷程艱難花費(fèi)驚人上帝粒子之所以取名為希格斯，是因?yàn)樗怯茖W(xué)家彼得?希格斯(Peter Higgs)于1964年提出的(與他差不多同時(shí)提出希格斯這一機(jī)制的還有其他幾個(gè)人，一旦希格斯粒子的存在最后被確認(rèn)，他們將分享諾貝爾物理獎(jiǎng))。LEP似乎看到了希格斯的小尾巴，可惜LEP對(duì)撞機(jī)由于要讓位于LHC的修建而過早關(guān)閉了，從此便與希格斯擦肩而過(現(xiàn)在看來，LEP的能量再提升一點(diǎn)就有能力看到希格斯了)。其實(shí)在LHC建造之