“上帝粒子”對人類意味著什么？

張田勘

希格斯玻色子是物理學基本粒子“標準模型”預言的一種自旋為零的玻色子，因1964年提出“希格斯機制”理論的英國愛丁堡大學物理學家彼得·希格斯而得名。“標準模型”預言了62種基本粒子的存在，希格斯玻色子是最后一種未被證明存在的基本粒子，由于它難以尋覓又極為重要，因此也被稱為“上帝粒子”。過去數十年，數萬名物理學家和數以十億美元計的資金投入研究，用以尋找“上帝粒子”。

2012年7月4日，歐洲核子研究中心宣布，通過兩個強子對撞實驗，發現一種新的粒子，這種粒子與據信構成質量的“上帝粒子”，即希格斯玻色子的特征“一致”。科學家宣布發現“上帝粒子”的存在意味著，科學家解釋世界的一種假說將有可能得到證實。

要理解“上帝粒子”，不妨回憶一下牛頓發現萬有引力定律的故事。盡管研究人員已經證明，蘋果并沒有砸中牛頓腦袋，但是牛頓卻看見了一個蘋果掉了下來。牛頓思考的是，為什么蘋果會垂直地掉到地上？一定是有什么在拉它，比如是地球的引力在拉它。而地球拉蘋果說明蘋果是有質量的。

那么，物體的質量從何而來？在牛頓故去后的400年，英國愛丁堡大學物理學家希格斯猜想：有一種粒子賦予其他粒子質量。他于1964年提出，在137億年前的大爆炸中，希格斯粒子使物質得到質量，萬有引力則將質量變成重量，使恒星和行星都得以誕生，最終孕育生命。如此，也解釋了為何蘋果會掉到地上。

“上帝粒子”只不過是科學家用以解釋世界的一種理論或假說。過去，科學家已經指出，支配物質運動的不僅僅有我們日常生活中能夠感受到的重力和電磁力，還有我們日常生活中無法感受的“強力”和“弱力”。

20世紀60年代，物理學家們構造出了一個標準模型來解釋世界，標準模型主要描述了強力、弱力及電磁力這三種基本力以及所有基本粒子的構成機制。標準模型預言有61個基本粒子，其中有60個都已經得到了實驗數據的支持與驗證，現在人們也已聽到最后的一個基本粒子——希格斯粒子的腳步聲。

如果發現或找到了這種粒子，那就意味著質量是物質與希格斯粒子的相互作用的結果。但是，即便科學家找到了“上帝粒子”也并不意味著世界獲得圓滿解釋。因為科學家說，組成我們生活的世界是由物質和暗物質構成的，而標準模型只能解釋4%的宇宙，占宇宙質量96%的暗物質仍然得不到解釋。

當然，如果現在科學家聽到的“腳步聲”并非希格斯粒子的聲音，那么，解釋世界就可能會有另外的假說，而且這樣的假說也未必不能解釋世界。例如，在太空，蘋果是不會掉下的，只是在空間飄浮。這或許與希格斯粒子無關。宇宙和我們生存的世界一直存在，只是科學家們現在尚無法圓滿解釋這個世界而已。

（資料來源： 2012年7月5日《新京報》） 編輯/華放endprint