欧洲核子研究中心(CERN)于7月4日举行了震惊世界的新闻发布会,宣布其大型质子对撞机LHC实验发现了一个质量大约为125 GeV的新粒子(置信度是99.9999%),这个粒子很像是被誉为上帝粒子的希格斯(Higgs)。
上帝粒子之所以取名为希格斯,是因为它是英国科学家彼得·希格斯(Peter Higgs)于1964年提出的(与他差不多同时提出希格斯这一机制的还有其他几个人,一旦希格斯粒子的存在最后被确认,他们将分享诺贝尔物理奖)。
LHC对撞机是人类历史上投资最大的科学研究机器,造价高达100亿美元,这一人类历史上最高能量对撞机的主要目标就是寻找上帝粒子——希格斯。由于LHC涉及到几十个国家和几百个大学,它的发言人在7月4日的发布会做最后总结时说,LHC是全球的力量、全球的成功!
这样看来,为了寻找希格斯粒子所花费的金钱、时间和精力在科学史上是没有前例的。这个粒子究竟是何方神圣?它有那么重要吗?为什么非要找到它呢?
希格斯确实很重要,它被誉为上帝粒子是当之无愧的:组成大千世界所有物质(包括我们人类)的基本砖块的质量都是由希格斯给的,若没有希格斯,整个宇宙都还将是没有质量的缥缈之物,大千世界将处于原始的混沌之中。可以想象一个无质量的无形无色的鬼影世界是多么的单调和可怕!
上帝粒子希格斯,它是如此伟大和光荣,那么它现在在哪儿?存在于我们的身边吗?其实别说我们身边,就是整个宇宙中也早就没有了它的踪影。希格斯粒子只是在宇宙创生之初昙花一现,它在完成使命(给其它粒子赋予质量)之后马上就香消玉殒了。
我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸,当初那个爆炸的耀眼的火球内充斥着大量的希格斯粒子,后来当太阳和地球形成的时候希格斯早就衰变掉了,太阳和地球没有看到过希格斯,只有宇宙老人在他还是婴儿的时候见到过希格斯。
那怎样才能看到希格斯呢?既然我们的现实世界中已经没有了它,要想看到它,就必须使它重生,重新产生出希格斯的工厂就是高能对撞机。
希格斯的发现有什么科学意义?伴随希格斯而来的还有其它新粒子吗?
137亿年之前与希格斯共舞的应该还有很多伙伴,其中有个大家族就是超对称粒子(它们也早已衰变掉了,也只有在对撞机上才能再现身)。超对称除了预言大量的超粒子之外,还预言希格斯粒子有好几个兄弟姐妹,它们一起组成一个快乐的希格斯小家庭。LHC下一步的目标就是寻找超对称预言的这些新粒子。
希格斯的发现为我们理解这个世界指明了方向,说明我们的主流理论(标准模型—超对称—大统一)可能是正确的,从而鼓舞着人们沿着这一主流方向继续探索;同时宣告了所有那些预言不存在希格斯粒子的理论模型的死亡。正像LHC的发言人在7月4日的发布会所说,希格斯粒子的发现是个里程碑。
希格斯的发现震惊了世界,它再次彰显了人类的高超智慧,起源于宇宙尘土的人类凭着自己的血肉大脑竟然一步步摸透了上帝创造世界的玄机,这是多么奇妙的事情啊!