2024年09月20日

“上帝粒子”是什么?

作者: 祝剑 | 来源:基督时报 | 2012年07月09日 05:18 |
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上帝粒子的发现近日引起全世界的高度关注。如果上帝粒子最终被证实存在,应该会帮助解释物质为何有质量和有关宇宙起源的基本问题,将是人类探索宇宙秘密的里程碑事件。上帝粒子的发现也被中国一科学家称为比人类登上月球更重要。而上帝粒子是什么呢?

上帝粒子也称为希格斯玻色子。物质有质量,众所周知。问题是,物质为什么有质量?接下来的一切始于希格斯猜想,所以上帝粒子原本被称为希格斯玻色子。1964年,英国物理学家希格斯提出一种理论。

一切基本粒子都应该没有质量,即质量为零。但现实是,大多数基本粒子都具有质量。所谓质量就是“移动物体的难度”。

希格斯认为,有一种比原子还小的粒子存在。(现在大家都称之为“希格斯玻色子”)。在137亿年前的宇宙大爆炸中,其他粒子在希格斯玻色子构成的场中,受其作用而产生惯性,就像苍蝇被蜜糖黏住一样,并因此获得质量(如果没有质量,粒子只会以光速穿过宇宙,无法结合起来)。

另一个比方——就像水对于在水中运动的物体具有阻滞作用,希格斯场对于大部分基本粒子都具有阻力,使得这些基本粒子不能以光速运动。这种阻力的大小因基本粒子的不同而不同,从而赋予不同的基本粒子各自不同的质量。这种结果使宇宙得以诞生,产生了恒星和行星,最终孕育生命。

很少有提出一种猜想的科学家,能在有生之年看到自己的猜想成立,并且被证实。从这一点看,希格斯是幸运的。

7月4日,当欧洲核研究组织宣布发现结果时,83岁高龄的希格斯也出席了发布会,全场起立为他鼓掌,希格斯当场飙泪,“这真的是我生命中最不可思议的奇迹”,“40多年前,我根本没有想过,这一天会在我生命中发生。因为那时候,人们根本不知道到哪里去寻找希格斯玻色子。”

而希格斯玻色子被称为“上帝粒子”,乃是源于诺贝尔奖得主、物理学家利昂•莱德曼(Leon Lederman)的《上帝粒子》一书。

圣经中描述上帝创世纪:上帝说要有光,于是便有了光;随后各种物质、天地、人兽花草徐徐而来。这被认为世界的诞生纯粹是在零秒钟解决问题。

而希格斯粒子解决的是宇宙膨胀的问题,是说明宇宙开始后,基本粒子如何在被产生后具有质量,再聚合成各种其他物质,从而形成我们现在所生活的世界。换句话说,它解决的也是宇宙零秒之后的问题。称之为“上帝粒子”,也有赋予其创世纪的意味。

为了发现希格斯玻色子,包括中国在内的世界多国共同资助欧洲核子研究中心兴建了大型强子对撞机(LHC)。欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)是人类 有史以来建造的最强大的粒子加速器,它的工作原理是将两束质子流以接近光速的速度迎头相撞,在此过程中得到其他粒子。该设备位于瑞士和法国边境地区地下 100米深的隧道中,总长约27公里。

作为来自中国的学者之一,刘衍文从参与分析第一批数据开始,经历了发现“疑似上帝粒子”的全过程。他认为上帝粒子的发现比人类登上月球更重要,

“如果最终确认为‘上帝粒子’,那么这将是人类探索自然过程中的一大步,使我们能站在一个新的高度,思考我们身处的这个宇宙。”刘衍文说,基础科学的每一个重要进步,都有可能大大推动应用科研的发展。“从科学意义上讲,发现‘上帝粒子’比人类登上月球更重要。”
 

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