這是歐洲核子中心大型強子對撞機的ATLAS探測器獲得了數(shù)據(jù)的模擬粒子路徑圖,。希格斯玻色子是當(dāng)兩個質(zhì)子以14TeV的極高能級相撞時產(chǎn)生的,，此后它會迅速衰變?yōu)?個μ子，這是一種不會被探測裝置吸收的大質(zhì)量電子,。這一圖像中,，μ子的運行路徑用黃色線標(biāo)示。

新浪科技訊 北京時間3月22日消息,，據(jù)國外媒體報道,，物理學(xué)家們上周四(3月14日)宣布他們發(fā)現(xiàn)了所謂“上帝粒子”，即希格斯玻色子存在的堅實證據(jù),?？茖W(xué)家們長期以來一直在搜尋這種神秘莫測的粒子的蹤跡,，而如果這一粒子的存在最終被證實，那么它將會產(chǎn)生重大影響,。

標(biāo)準(zhǔn)模型是粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)理論,，然而其中所有預(yù)測的粒子都已經(jīng)被順利找到,，唯獨希格斯玻色子一直杳無音訊。利用建立在法國和瑞士邊境的大型強子對撞機(LHC)設(shè)備,，科學(xué)家們讓質(zhì)子在長達(dá)27公里的環(huán)形軌道內(nèi)以光速相撞以開展相關(guān)實驗。物理學(xué)家們表示,，一旦確認(rèn)希格斯玻色子將會至少產(chǎn)生以下六點重大影響：

1. 揭開質(zhì)量起源之謎

物體的質(zhì)量是怎么來的,？這個問題一直困擾物理學(xué)界，而希格斯玻色子恰恰被認(rèn)為與宇宙中一切物體的質(zhì)量起源有關(guān),。希格斯玻色子與一種場有關(guān),，那就是所謂的希格斯場,，理論上認(rèn)為這種場充斥著整個宇宙。當(dāng)宇宙中的其它粒子在這一場中運行時便獲得了質(zhì)量的屬性,。這就有點像是大家都在一個游泳池里游泳，然后身上都會被打濕,，在這里,，被水打濕就像是物體獲得質(zhì)量一樣,。

美國哈佛大學(xué)物理學(xué)家杰奧·哥斯達(dá)(Joao Guimaraes da Costa)表示：“希格斯粒子的機制讓我們能夠理解粒子獲得質(zhì)量的途徑和方式?！?哥斯達(dá)是去年歐洲核子中心宣布疑似希格斯粒子發(fā)現(xiàn)時，大型強子對撞機(LHC)所屬ATLAS探測器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)模型召集人,。他說：“如果沒有這種機制,，那么所有的一切物體都將失去質(zhì)量,。”

確認(rèn)此次發(fā)現(xiàn)的粒子確實是希格斯粒子將證明我們設(shè)想的粒子獲得質(zhì)量屬性的方式是正確的,。美國加州理工學(xué)院物理學(xué)教授瑪利亞·斯皮羅普魯(Maria Spiropulu)表示：“這項發(fā)現(xiàn)從量子層面支持了我們對于質(zhì)量來源的看法，而這正是我們當(dāng)初建造大型強子對撞機的目的,。這是一項無與倫比的成就,。”

而后,，這將進(jìn)一步為一個更深層次的問題提供解決的線索,，那就是：為什么這些粒子擁有這一質(zhì)量數(shù)值？這個值是如何確定的,？對此,，哈佛大學(xué)物理學(xué)家麗薩·蘭德爾(Lisa Randall)表示：“這是一個大得多的問題,。確認(rèn)這的確是希格斯粒子只是整個過程的第一步,，此后我們才能更往前走,，這兩者之間是相互聯(lián)系的?！?/p>

2. 完善標(biāo)準(zhǔn)模型

標(biāo)準(zhǔn)模型是當(dāng)代粒子物理學(xué)的基石，它描述了整個宇宙中所有的粒子,。所有被標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的粒子此前都已經(jīng)被找到了，除了希格斯粒子,。就在去年宣布初步結(jié)果時,，歐洲核子中心ATLAS實驗設(shè)備科學(xué)家喬納斯·斯蘭德伯格(Jonas Strandberg)就曾表示：“這是標(biāo)準(zhǔn)模型中缺失的一環(huán)，因此如果這一發(fā)現(xiàn)得到最終確認(rèn),，那么它將最終證明我們目前的認(rèn)識是正確的,?！?/p>

到目前為止,，科學(xué)家們所發(fā)現(xiàn)的這一疑似希格斯粒子似乎和標(biāo)準(zhǔn)模型中預(yù)言的性質(zhì)相吻合。但即便如此,，標(biāo)準(zhǔn)模型本身也并不完整：例如它沒有包括引力,，也沒有將被認(rèn)為占據(jù)整個宇宙物質(zhì)總量約98%的暗物質(zhì)成分考慮進(jìn)去。

美國費米國家實驗室CMS中心的物理學(xué)家帕提·麥克布雷德(Patty McBride)在上周四表示：“即便有證據(jù)清晰地證明目前我們新發(fā)現(xiàn)的這一粒子確確實實就是標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的希格斯玻色子,，即便如此我們對宇宙的認(rèn)識仍然模糊不清,。”他說：“我們?nèi)匀徊荒芾斫鉃楹我θ绱宋⑷?，我們還要面對巨大的暗物質(zhì)的存在,。不過，對于這一已經(jīng)有48年歷史的經(jīng)典理論來說,，邁出了完善的第一步仍然不失為一件令人高興的事,?！?/p>

3. 電弱相互作用

確認(rèn)希格斯粒子還將對電弱相互作用的構(gòu)建產(chǎn)生重要影響,。這種作用是對電磁作用與弱相互作用的統(tǒng)一描述,，這兩者都是自然界的基本力類型之一。電磁作用描述帶電粒子之間的相互作用,，而弱相互作用則描述放射性衰變過程。

自然界中所有力的作用都和某種粒子有關(guān),。比如與電磁力有關(guān)的粒子是光子，這是一種質(zhì)量為零的特殊粒子,。而弱相互作用力則和名為W和Z的玻色子有關(guān)，這兩種粒子都擁有很高的質(zhì)量值,。而所有這些粒子的質(zhì)量來源,，便被認(rèn)為是希格斯玻色子的作用造成的,。

歐洲核子中心的斯蘭德伯格表示：“如果引入希格斯場的概念,，那么W和Z玻色子就會和這個場混雜在一起,，在這一過程中它們便獲得了質(zhì)量,?！彼f：“這解釋了為何W和Z玻色子會有質(zhì)量，并將電磁作用和弱相互作用兩種基本力統(tǒng)一了起來,，構(gòu)成電弱相互作用,。”

4. 超對稱理論

超對稱理論也將受到希格斯粒子發(fā)現(xiàn)的影響,。這一理論認(rèn)為任何一種已知的粒子都有一個“超級伙伴”粒子,，這種伙伴粒子擁有輕微差異的性質(zhì)。超對稱理論擁有很大的吸引力,，因為它可以統(tǒng)一自然界中的其它基本作用力，甚至有希望揭開暗物質(zhì)構(gòu)成之謎,。然而到目前為止這一理論的前景黯淡，科學(xué)家們只找到了和標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子性質(zhì)極其相似的粒子,，但是卻沒有能發(fā)現(xiàn)任何和超對稱粒子有關(guān)的線索,。

5. 大型強子對撞機

大型強子對撞機(LHC)是世界上最大的粒子加速器,。這一耗資約100億美元的設(shè)備率屬于歐洲核子研究中心(CERN),，其目的是創(chuàng)建地球上能級最強大的粒子加速器設(shè)施,。而其中找出希格斯玻色子則被列為了該設(shè)備的最優(yōu)先目標(biāo)之一,。此次最新宣布的結(jié)果為LHC此前的結(jié)果提供了強有力的證明，也是對此前一直在這里為達(dá)成這一目標(biāo)而忘我工作的物理學(xué)家們所取得豐碩成果的最好證明,。

斯皮羅普魯在去年的一份聲明中表示：“這項發(fā)現(xiàn)從量子層面支持了我們對于質(zhì)量來源的看法,，而這正是我們當(dāng)初建造大型強子對撞機的目的。這是一項無與倫比的成就,?！彼f：“科學(xué)家們已經(jīng)等待了整整一代人的時間，為的就是這一刻,。來自全世界各地大學(xué)和研究機構(gòu)的粒子物理學(xué)家，工程師和技術(shù)人員們已經(jīng)為了達(dá)成今天的這一成就奉獻(xiàn)了數(shù)十年的辛勤工作?，F(xiàn)在是時候讓我們暫時停下腳步，回過頭去審視這項發(fā)現(xiàn)的意義了,，然后再繼續(xù)進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)收集和分析工作?！?/p>

希格斯玻色子最早是在1964年由英國物理學(xué)家皮特·希格斯和同事們提出的,。而這個名字的后半部分則是為了紀(jì)念杰出的已故印度物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家玻色，他與愛因斯坦一同給出了玻色子的定義,。玻色子是一類基本粒子,，主要包括膠子和引力子等。其負(fù)責(zé)傳遞費米子之間的相互作用,，如夸克,，電子和中微子等等。費米子是宇宙中的另外一種基本粒子類型,。

6. 宇宙的命運

希格斯玻色子的確認(rèn)將為科學(xué)家們開啟一扇大門,，讓他們得以進(jìn)行此前無法進(jìn)行的一些計算,。其中一些計算的結(jié)果有關(guān)宇宙的命運,。有一種觀點認(rèn)為宇宙將在未來數(shù)十億年內(nèi)毀滅,。

在進(jìn)行這樣的計算時，希格斯玻色子本身的質(zhì)量是一個非常關(guān)鍵的參數(shù)，它預(yù)示了時空的未來命運,。目前的測量值顯示，希格斯玻色子的質(zhì)量約為質(zhì)子的126倍,，這一質(zhì)量值幾乎已經(jīng)處在了一個臨界點上，它將有可能讓宇宙在未來數(shù)十億年內(nèi)走向毀滅,。

約瑟夫·林肯(Joseph Lykken)是美國費米國家實驗室的物理學(xué)家,，他表示：“計算的結(jié)果告訴我們，在數(shù)十億年之后宇宙將可能面臨災(zāi)難,。”他說：“這或許意味著我們所生活于其中的這個宇宙本身存在著內(nèi)在的不穩(wěn)定性,，在數(shù)十億年之后這一切都將歸于瓦解?！?/p>