這是LHC設(shè)備中ATLAS探測(cè)器得到的一幅圖像,圖中4條紅線可能是μ子,它們可能是短壽命并瞬間衰變消失的希格斯粒子產(chǎn)生的。
當(dāng)上帝巡視他所創(chuàng)造的世界時(shí),他先是驚訝于它的美麗,接著又發(fā)現(xiàn),這個(gè)世界實(shí)則也是令人厭煩的。于是,他進(jìn)行了一番計(jì)算,然后高興地笑了。他使宇宙膨脹并冷卻下來(lái)。
瞧,宇宙已經(jīng)足夠涼爽,它的可靠而忠實(shí)的使者——希格斯場(chǎng)已經(jīng)有了活力。在希格斯場(chǎng)的影響下,粒子開(kāi)始從場(chǎng)中吸允能量,逐漸變大;同時(shí),作用力和作用力的傳遞者也開(kāi)始增多……
上帝被深深地打動(dòng)了,情不自禁地大笑起來(lái)。不過(guò),很快地,他又強(qiáng)壓笑容,招來(lái)了希格斯,帶著責(zé)備的口吻說(shuō)道:
“你為什么要破壞世界的對(duì)稱性?”
希格斯被上帝語(yǔ)氣中流露出來(lái)的不滿嚇得膽戰(zhàn)心驚,他這樣辯解道:
“哦,主啊,我并沒(méi)有破壞對(duì)稱性。我只不過(guò)是把它隱藏在能量消耗的圈套中。這樣做,我的確使世界變得復(fù)雜啦。”
“誰(shuí)能夠預(yù)見(jiàn)到,除了這一套枯燥沉郁的相同物體之外,我們還能擁有核子、原子、分子、行星和恒星呢?”
“誰(shuí)能夠預(yù)言日落、海洋和那些由被閃電和熱激發(fā)的各種討厭的分子所組成的有機(jī)物呢?又有誰(shuí)能想到進(jìn)化,以及那些物理學(xué)家們?cè)诮吡μ角?,而由我在為您效勞時(shí)小心隱藏起來(lái)的東西呢?”
上帝努力止住自己的笑容,原諒了希格斯,并提升了他。
這番調(diào)侃,出自愛(ài)開(kāi)玩笑的美國(guó)物理學(xué)家利昂·萊德曼的《上帝粒子》一書(shū)。他這番20年前的“預(yù)言”真是靠譜——“苦海”里遨游良久的希格斯終于獲得“提升”,摘下了諾貝爾獎(jiǎng)的桂冠。而希格斯玻色子(希格斯粒子)的綽號(hào)——“上帝粒子”得以廣為流傳,恰恰緣自萊德曼的一句“詛咒”。
說(shuō)來(lái)話長(zhǎng)。
探尋物質(zhì)最終要素是個(gè)老生常談的故事,科學(xué)家們?yōu)榇烁冻隽藥讉€(gè)世紀(jì)的努力。17世紀(jì)中葉,牛頓發(fā)現(xiàn)的萬(wàn)有引力,可以解釋諸多看起來(lái)毫不相關(guān)的現(xiàn)象:潮汐、蘋(píng)果落地、行星運(yùn)行和星系的形成。19世紀(jì)中后期,法拉第和麥克斯韋等人揭開(kāi)了電磁波譜的秘密,電、磁、陽(yáng)光、無(wú)線電波和x射線都被看作是同一種力的表現(xiàn)。在20世紀(jì)20年代,原子得到了解釋,從更基本的粒子的形式我們弄懂了原子核是什么。1929年,勞倫斯建造了世界上第一臺(tái)粒子回旋加速器,打開(kāi)了探索未知亞原子世界的大門(mén)……由此,我們一步步地形成了對(duì)天地萬(wàn)物組成的基本認(rèn)識(shí)。
視線轉(zhuǎn)向1964年。這一年8月,時(shí)為英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)數(shù)學(xué)物理講師的彼得·希格斯,寫(xiě)了一篇論文投給歐洲的《物理快報(bào)》,但被編輯以不宜發(fā)表為由拒絕了。希格斯對(duì)此“憤憤不平”。次年希格斯到哈佛大學(xué)做報(bào)告,聽(tīng)眾同樣對(duì)他的理論持懷疑態(tài)度。一位哈佛大學(xué)的物理學(xué)家后來(lái)承認(rèn),他們“一直期待著折磨一番這個(gè)自以為可以繞開(kāi)戈德斯通定理的白癡”。