“上帝粒子”對(duì)人類(lèi)意味著什么？

希格斯玻色子是物理學(xué)基本粒子“標(biāo)準(zhǔn)模型”預(yù)言的一種自旋為零的玻色子，因1964年提出“希格斯機(jī)制”理論的英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)物理學(xué)家彼得·希格斯而得名。“標(biāo)準(zhǔn)模型”預(yù)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(chēng)為“上帝粒子”。過(guò)去數(shù)十年，數(shù)萬(wàn)名物理學(xué)家和數(shù)以十億美元計(jì)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(guò)兩個(gè)強(qiáng)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一種新的粒子，這種粒子與據(jù)信構(gòu)成質(zhì)量的“上帝粒子”，即希格斯玻色子的特征“一致”。科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”的存在意味著，科學(xué)家解釋世界的一種假說(shuō)將有可能得到證實(shí)。

要理解“上帝粒子”，不妨回憶一下牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的故事。盡管研究人員已經(jīng)證明，蘋(píng)果并沒(méi)有砸中牛頓腦袋，但是牛頓卻看見(jiàn)了一個(gè)蘋(píng)果掉了下來(lái)。牛頓思考的是，為什么蘋(píng)果會(huì)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(píng)果說(shuō)明蘋(píng)果是有質(zhì)量的。

那么，物體的質(zhì)量從何而來(lái)？在牛頓故去后的400年，英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)物理學(xué)家希格斯猜想：有一種粒子賦予其他粒子質(zhì)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(zhì)得到質(zhì)量，萬(wàn)有引力則將質(zhì)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(píng)果會(huì)掉到地上。

“上帝粒子”只不過(guò)是科學(xué)家用以解釋世界的一種理論或假說(shuō)。過(guò)去，科學(xué)家已經(jīng)指出，支配物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的不僅僅有我們?nèi)粘Ｉ钪心軌蚋惺艿降闹亓碗姶帕Γ€有我們?nèi)粘Ｉ钪袩o(wú)法感受的“強(qiáng)力”和“弱力”。

20世紀(jì)60年代，物理學(xué)家們構(gòu)造出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)解釋世界，標(biāo)準(zhǔn)模型主要描述了強(qiáng)力、弱力及電磁力這三種基本力以及所有基本粒子的構(gòu)成機(jī)制。標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言有61個(gè)基本粒子，其中有60個(gè)都已經(jīng)得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持與驗(yàn)證，現(xiàn)在人們也已聽(tīng)到最后的一個(gè)基本粒子——希格斯粒子的腳步聲。

如果發(fā)現(xiàn)或找到了這種粒子，那就意味著質(zhì)量是物質(zhì)與希格斯粒子的相互作用的結(jié)果。但是，即便科學(xué)家找到了“上帝粒子”也并不意味著世界獲得圓滿(mǎn)解釋。因?yàn)榭茖W(xué)家說(shuō)，組成我們生活的世界是由物質(zhì)和暗物質(zhì)構(gòu)成的，而標(biāo)準(zhǔn)模型只能解釋4%的宇宙，占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)仍然得不到解釋。

當(dāng)然，如果現(xiàn)在科學(xué)家聽(tīng)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(huì)有另外的假說(shuō)，而且這樣的假說(shuō)也未必不能解釋世界。例如，在太空，蘋(píng)果是不會(huì)掉下的，只是在空間飄浮。這或許與希格斯粒子無(wú)關(guān)。宇宙和我們生存的世界一直存在，只是科學(xué)家們現(xiàn)在尚無(wú)法圓滿(mǎn)解釋這個(gè)世界而已。

（資料來(lái)源： 2012年7月5日《新京報(bào)》） 編輯/華放