上帝粒子终于出现了

来源 :看世界 | 被引量 : 0次 | 上传用户:theonezhaoq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  “我生从何来?死往何处?我为何要出现在这个世界上?我的出现对这个世界来说意味着什么?是世界选择了我,还是我选择了世界?我和宇宙之间有必然的联系吗?宇宙是否有尽头?时间是否有长短?过去的时间在哪里消失?未来的时间又在何处停止?我在这一刻提出的问题还是你刚才听到的问题吗?”
  这段台词很熟悉吧,这就是《武林外传》里吕秀才忽悠姬无命的那段“人生终极意义”。这一连串的问题也许在现在可以找到答案了。
  一切从何而来
  在比原定时间晚了一个小时之后,2013年10月8日,瑞典皇家科学院宣布了今年的诺贝尔物理学奖获得者:布鲁塞尔自由大学的弗朗索瓦·恩格勒和爱丁堡大学的彼得·希格斯。紧接着,皇家科学院现场连线了两位获奖者,不过84岁的希格斯却不在线。原来此时希格斯正在外面走路,碰巧的是,路上他遇到一个老太太,老太太兴奋地向他表示祝贺,希格斯一头雾水:“祝贺我什么?”
  希格斯1929年出生于英国纽卡斯尔,现在住在爱丁堡。他的家里没有电视,也没有电脑,平时也不太爱接电话,这也就不难解释为什么获奖结果出来之后很久,希格斯都还是一头雾水。在大学同事眼中,希格斯内敛低调,不爱出风头,坚持“无神论”,所以他并不愿意把自己跟“上帝粒子”扯上关系,他总是说:“那个里面含有我名字的粒子。”而诺贝尔物理学奖出炉后,《纽约时报》说:“上帝粒子终于变成了桂冠粒子。”
  上帝粒子,学名希格斯玻色子,高能物理学王冠上的宝石,它是由已故印度物理学家玻色命名的玻色子中的一种,并以提出者希格斯命名。希格斯玻色子就像电影《盗梦空间》中不停旋转的陀螺,希格斯玻色子是质量这一最基本的物理范畴的来由。
  上帝粒子主要回答两个问题:物体的质量从哪里来?宇宙如何产生,又将如何消亡?
  牛顿告诉我们,万物都有质量,质量产生重量,形成万有引力,从而推动宇宙运行。但是20世纪60年代建立的粒子物理学标准模型告诉我们,宇宙大爆炸中诞生的62种基本粒子最初是没有质量的。半个世纪以来发现的61种粒子都符合这一规律,只剩下神秘的第62种粒子就成为赋予其他粒子质量的关键。这种能给其他粒子赋予质量,指挥着宇宙交响曲的粒子就是希格斯玻色子。
  里昂·莱德曼,美国物理学家,诺贝尔物理学奖获得者,也是上帝粒子名称的最早提出者。1988年,莱德曼在科普书中将尚未被发现的希格斯玻色子称为“上帝诅咒的粒子”。但是出版商为了制造耸人听闻的效应,书名最后改为“上帝粒子”。
  “上帝粒子”名称的诞生似乎在说明,人类对于物质起源的探索一直没有停止过。从公元前400多年,古希腊哲学家德谟克利特曾通过烤面包的气味推断出原子的存在。两千年后的1964年,32岁的恩格勒与同事布罗特提出了“宇宙蜜糖理论”:宇宙中的能量就像遍布宇宙中的蜜糖,能让穿行于其中的粒子获得质量。
  此后不久,受到启发的希格斯萌发了粒子场的想法,并给《物理快报》杂志寄去两篇论文,并在第二篇论文中写道:“宇宙诞生之初并没有希格斯粒子的存在,其他基本粒子基本就像光子一般,没有质量,横冲直撞。十几秒后,希格斯粒子诞生,形成希格斯场。除光子外,其他粒子与希格斯粒子碰撞后如同海绵吸水一样获得了质量,从而形成大千世界。”但这篇划时代的论文却被杂志以荒唐为由拒绝了。
  现实成真
  1993年,伦敦大学物理学家大卫·米勒用一幅漫画对希格斯粒子作出解释:希格斯场就是一个房间,里面的人都是希格斯粒子,撒切尔夫人是一个基本粒子,当普通人走进来时,不会引起注意,但撒切尔夫人走上来时就会被人围上来,使她放慢脚步,这种名人效应使他获得质量。
  然而现实中要证明上帝粒子的存在却并非易事。位于瑞士日内瓦郊外的欧洲核子研究中心的地下100米深处安放着周长27公里、外号“末日制造者”的世界最大强子对撞机,它能对宇宙大爆炸进行模拟。这里的员工工作年限都较长,少则5年,多则20年,因为从概率上看,每1012次质子对撞才可能在十亿分之一秒产生一次希格斯粒子,这就像在一堆沙子中寻找一粒金砂。
  2008年,对撞机刚开始运转时,著名物理学家霍金就曾打赌一百美元认定这台机器根本不会找到希格斯玻色子。希格斯则回应说,霍金的挑战就像是在批评已去世的戴安娜王妃。2012年初,由中国公司提供的云存储设备安装到位,为大数据计算提供保证。2012年7月4日,欧洲核子研究中心宣布有了新发现;2013年3月14日,正式确认找到了希格斯玻色子;10月8日,在诺贝尔物理学奖公布后,霍金公开认输了:“这一发现非常重要,希格斯应该获奖,现在看来我赌输了。”
  希格斯曾说,希望能在迎来自己80岁生日前证实希格斯玻色子的存在。他幽默地说:“如果届时还是没有发现,那我只能祝愿自己活得再长久一些了。”但他强调,如果总是不能证实希格斯玻色子的存在,那么他将“非常、非常困惑”,因为他“无法想象除此之外还能怎样解释物质是如何获得质量的”。
  利物浦大学教授博考克认为,发现上帝粒子就像哥伦布发现了新大陆。而《丹佛邮报》对此调侃:看到了吧,肥胖并非是我的错,是因为我生来就携带了太多的希格斯粒子。玩笑归玩笑,上帝粒子的背后更隐藏了人类终极命运的看法。目前的测量值显示,希格斯波色子的质量约为质子的126倍,这似乎预示着宇宙正处于不稳定运行中,有可能在数十年之后走向毁灭。而即便找到了上帝粒子,宇宙中仍有98%的神秘暗物质到底是什么,这一21世纪初最大物理谜团仍未解开。
  达尔文提出过“物种起源”,爱因斯坦、哈勃、霍金等人提出过宇宙起源。而希格斯则探索了物质的起源,他进一步证明纷繁的宇宙也都是由基本粒子构成的,而基本粒子是产生终极能量的物质,也就是说在物质世界基本粒子才是物理学家心目中的“上帝”。《经济学人》说得更明白:“从这一天开始,过去的理论即将被一个更好的取代,探索永不止息,这一刻值得庆祝。”
  米兰·昆德拉在《生命不能承受之轻》中说过一句古老的犹太谚语:“人类一思考,上帝就发笑”。这句古老的谚语在告诉我们,人类命运是早就注定的,无法逃脱宿命论。但是人类是思考的动物,几千年来,人类真理和真相寄托于宗教,但是失败了;近代以来,科学家们汇聚人类的智力财富,开始了新的探索,对比浩瀚的宇宙,也许我们很渺小,但是探索的历程以及这一历程中的新发现正是我们人类生存的意义所在。
其他文献
在国际社会上,美国被称为“老虎”,因为美国是世界的霸主;俄罗斯则被称为“北极熊”,因为俄罗斯人、特别是其领导人的强硬,不过,这头黑熊直到彼得大帝实行改革后才威武起来。  美国有时被称为“纸老虎”,但俄罗斯从未有过“纸熊”的称号。结合历史和现状,从彼得大帝到普京,我们就可以发现俄罗斯为什么未被称为“纸熊”。  追溯历史,俄罗斯出现过很多强有力的领导人:俄罗斯帝国的第一位沙皇伊凡四世,带领俄罗斯人南征
2014美剧秋季档于9月起正式回归,各大电视网上新剧的热情前所未有。据统计,今年ABC、CBS、NBC、FOX以及CW总计5家电视台共有23部新剧推出,争夺收视率的战争一触即发。  在今季的电视大战中,CBS的《天蝎计划》(Scorpion)成为新剧行列中的翘楚,该剧最新一集(S01E06)的收视人数达到了1050万,在18-49岁核心观众群中的收视率为2.4,在与NBC热播剧《罪恶黑名单》(Th
澳大利亚猫咪跋涉3000公里只身返旧窝    文/金凯平    去年,韦雪瑞和她的丈夫安德鲁从南澳搬到达尔文地区。两人除了一些私人物品外,还要带上他们养了10年的宠物猫杰西。  杰西搬到新家后变得更慵懒、更不爱搭理人。韦雪瑞还特地买了昂贵的猫粮给杰西作为补偿。  好几周都这么平安无事地过了,韦雪瑞夫妇以为爱猫已经完全适应了新生活。但在主人才刚放下心来不久,杰西便走失了。  其实杰西自从到了新家之后
穿着拖鞋出发,在旅途中“捡”到抠门洋帅哥  上官小乖是一个性格爽朗的重庆女孩,拥有苗条的身材和灿烂笑容,多年的游走经历赐予她一身古铜色肌肤。大学毕业后,她做过白领工作,后来又在父母支持下干过几年毫无起色的服装批发生意。  2009年,朋友从国外带给小乖一本《流浪者》,书中的文字深深吸引了她。大龄未婚又事业无成的小乖觉得,反正自己在城市的生活已经够“失败”,也不怕再失去什么了,她决定做一名国际背包客
近日美利坚组织大批专家到中国取经,学习如何消灭疯长的亚洲鲤。听闻花钱大手大脚曾经花到政府破产的美利坚小伙伴们此次准备花180亿巨款治鲤灾,国产吃货们纷纷主动请缨,表示愿意助远方的客人一臂之力,只要美利坚开放“治(吃)鲤签证”,保证鲤灾人到病除。水煮鱼、酸菜鱼、清蒸鱼、红烧鱼、糖醋鱼、铁板鱼、鱼头豆腐汤、剁椒鱼头……吃货们有一千种办法炮制这些“可恶的”入侵物种,保证两个月内通通吃掉!  美利坚作为一
法国以“浪漫的国度”闻名于世。一个浪漫的民族,很大程度是由于他们悠闲的心态,他们的悠闲,又离不开一个重要的原因:放假多。  除了被法国人视为“神圣不可侵犯”的5周夏假,法国的法定假日多达11个,分别是元旦、五一劳动节、国庆节、万圣节、圣灵降临节、圣诞节、复活节、耶稣升天节、圣母升天节、一战停战日和二战停战日。其中,圣诞节和复活节都长达两个星期,圣灵降临节则为10天。如果假日当天刚好是星期二或星期四
法国总统尼古拉·萨科齐5月15日搬出爱丽舍宫。  对于这位政治强人来说,这样的结局多少有点悲壮。  萨科齐被认为是欧债危机爆发后最新一位“倒下”的欧洲国家领导人。在此之前,英国、西班牙、意大利和爱尔兰等多国政府首脑的身影也在危机中渐行渐远。  萨科齐不是在危机中第一个谢幕的领导人,也可能不会是最后一个。欧洲国家要走出困境,光靠“换人”恐怕行不通,重要的还是痛下决心“治本”。     希腊前总理帕
瑞典前总理格兰·帕尔森曾经这样描述加里宁格勒:这个城市污染严重,有艾滋病和肺结核等疾病流传,还有核废料。你能想象得到的问题在加里宁格勒都存在。在俄罗斯联邦,加里宁格勒既是一个城市也是一个州,它被波兰和立陶宛夹在中间,面朝波罗的海。这个地区在二次大战后被苏联兼并之前,作为统一德国的一个州已经有700年历史了。这个州的名字是东普鲁士,首府是美丽的中世纪城市哥尼斯堡。在二次大战期间,苏联红军占领了哥尼斯
“屌丝理财神器”  细心的支付宝用户最近几个月登录账户的时候都会发现,在余额查询的下方,都多出了一项名为“余额宝”的服务。通过余额宝,用户可在支付宝网站内直接购买基金等理财产品。这意味着,支付宝内的资金在不用的时候可以买货币基金,享受基金收益,要用的时候也不用赎回,可以直接支付,兼顾了流动性和收益性。  这款货币基金的年化收益率约为3%~4%,高于银行的一年期3%的存款利率。短短几天时间内,关于余
尽管国际货币基金组织总裁拉加德对世界经济前景看得很悲观,这却无法阻挡“天价商品”的高调亮相。在2011年11月的广州车展上,一辆叫价1.5亿人民币的私人订制改装版劳斯莱斯“幻影”就成功地抓住了所有媒体的眼球。  有趣的是,劳斯莱斯虽然是英国品牌,但推出这款过亿元豪车的人却是一名中国商人——高峰,他是星客特公司董事长,或许是中国人更了解中国人的消费心理和需求。该公司是美国“客户之星”集团在中国的子公