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海阔天空

——士兵乙的读书笔记

 
 
 

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寻找希格斯粒子  

2015-10-23 22:35:23|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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寻找希格斯粒子 - 士兵乙 - 海阔天空

说来好笑,当代物理学研究的一大重要对象竟是虚空。比如占据宇宙质能总量一大半的暗能量就隐藏在虚空之中,它似乎是空间本身的一种属性,空无一物的虚空竟也有着不为零的能量。按照这种逻辑,设想虚空中存在一个希格斯场,场的振动偶尔还会无中生有地激发出一些希格斯粒子,似乎也不是那么令人难以接受。然而,这种猜想真正反映了客观实在吗?

为了了解物质的基本结构、洞悉宇宙的运行法则,科学家们耗资90亿美金造出了那个大玩具-大型强子对撞机(LHC,并且投入数千科学家日夜奋战,终于在2012年宣告发现了希格斯玻色子,证实了1964年由诸多科学家分别提出的那个后来被称为希格斯机制的正确性。这个机制的大意是说:在虚空之中弥漫着一种希格斯场,它造成了对称性自发破缺,从而使得规范玻色子和费米子有了质量,也就是说所有物质才有了质量。正是在此基础上,温伯格、萨拉姆和格拉肖在1967-1968年间共同奠定了电弱统一理论的基础,进而共同获得了1979年度诺贝尔物理学奖。然而,成也温伯格,败也温伯格,就在温伯格1967年的那篇文章中,一个错误的参考文献引用误给希格斯扬了名。科学家之间的激烈竞争体现在发表论文的先后上,这个产生自发对称性破缺并且赋予其他粒子质量的机制是由多批科学家几乎同一时间提出的,率先发表文章的是恩格勒特和布劳特,第二是希格斯,第三是古拉尔尼克、哈根和基布尔,但由于温伯格的引用错误让这种机制阴差阳错被称为希格斯机制,这种场被称为希格斯场,这种粒子也被称为希格斯粒子。希格斯从此名垂青史,真是捡了大便宜,恩格勒特和布劳特一定郁闷得很。

1964年希格斯机制被提出,2012CERN宣布发现希格斯粒子,2013年恩格勒特和希格斯获得诺贝尔物理学奖,理论提出到粒子发现的时间之长与发现到获奖时间之短都令人惊叹。希格斯本人就曾说过他本不指望能在此生获知希格斯粒子被发现,看来获得诺贝尔奖的秘诀之一就是要活的足够长,因为诺奖不授予已故的人。同样有资格获得这个奖项的布劳特就是因为他于2011年去世而错失大奖,就差2年。他等了47年,可惜没等到第49年。同样可惜的还有在LHC上辛勤工作但却无法获诺奖的数千科学家们,因为诺奖也不发给组织和集体。未来的物理学将以国际合作的大科学项目为主流,每项成就都很可能由大量的科学家共同创造,看来只能颁发给个人的诺奖有可能越来越难以发放了。不过,科学家们可能并不在乎,因为他们的幸福感都来源于对宇宙运行法则的洞悉。谈钱就俗了,呵呵。

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