- 2012-7-16 13:53:29
- 类型:原创
- 来源:电脑报
- 报纸编辑:黄旭
- 作者:朗朗
新粒子的发现让时空穿越或成为现实
上帝,你真的存在!
7月4日,欧洲核子研究中心(CERN)在瑞士日内瓦举行了震惊世界的新闻发布会,宣布找到一种新的粒子,这种粒子与被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子特征“一致”。
由此,万物质量来源之谜或可解开。英国《泰晤士报》评论说,这一发现的意义,如同人类当初发现万有引力、进化论、DNA双螺旋结构等。
有趣的是,就连霍金也输掉了100美元。霍金和美国密歇根大学的凯恩教授打赌100美元,赌“上帝粒子”无法找到。在打趣自己输掉100美元时,霍金也表示:“这是一个重要的发现,应该给一个诺贝尔奖。”
欧洲核研究组织发布声明,称新发现的粒子与长期寻找的希格斯玻色子一致
解开宇宙起源之谜
这个宇宙到底是由什么构成的?
自1899年汤姆逊爵士发现电子开始,在一个多世纪时间里,人类一直孜孜不倦的探索着微观世界的奥秘。物理学家们建立了一套称之为标准模型的粒子物理学模型,宇宙由62种不可再分的基本粒子构成,通过强力、弱力及电磁力这三种基本作用力组合成各种复合粒子,进而构成物质世界。
于人类而言,它们看不见摸不着,但如果你有幸进入微观世界,它们就好比一粒粒沙粒,当它们凝聚到一起时,就有了现在茫茫宇宙中的星系,有了地球,也有了人类。当然,如今的电脑、汽车等一切科技产品也由它组成。也就是说,它们是构成宇宙万物最小的单位。
然而在标准模型建立过程中,有一个问题却一直困扰着科学家:按照标准模型理论,基本粒子并没有质量,但实验结果却又清楚表明,除了光子以外的基本粒子都是有质量的。而更为遗憾的是,在科学家已经找到的61种基本粒子中,还没有一种可以解释它们自身质量的来源。
于是,英国科学家彼得·希格斯提出了一个想法,剩下的那一个基本粒子才是解释质量来源之谜的关键。
希格斯教授生于纽卡斯尔,现年83岁,于1964年在苏格兰高地散步时灵感涌现想出希格斯玻色粒子(该粒子以希格斯教授名字命名)存在的概念:在137亿年前的大爆炸中,希格斯粒子使物质得到质量,万有引力则将质量变成重量,使恒星和行星都得以诞生,最终孕育生命。
希格斯理论提出,在宇宙诞生的最初,并没有希格斯粒子的存在,其他的各种基本粒子都如光子一般,以光速横冲直撞。宇宙诞生十几秒后,希格斯粒子诞生,形成了“希格斯场”。除了光子,其他的基本粒子与希格斯粒子发生碰撞后,就如同轻巧的棉花吸饱了水分一般,获得了质量,而速度就慢下来了。
慢下来的基本粒子“夸克”在强相互作用下,抱团组成了质子、中子等粒子,质子和中子又组成了原子核,原子核与电子在电磁力作用下又形成了原子,原子构成分子,由此形成了我们所见到的大千世界。
如果没有希格斯粒子,其他的基本粒子就会仍然以光速运行,不能聚合在一起,我们的宇宙将仍然是一锅沸腾的基本粒子汤,根本不能组成物质,生命也无从谈起。某种程度上,它的重要性堪比创造了一切的上帝。
希格斯教授随后写了两篇相关的科学论文,第二篇论文开始被拒绝但最终被物理学界最权威的期刊《物理评论通讯》所发表。
自从希格斯教授在上世纪提出相关理论以来,科学界已找了它数十年,如果无法验证它的存在,则粒子物理学的理论大厦会因此动摇。出于希格斯玻色子的重要性和寻找难度,1993年,诺贝尔奖获得者、实验粒子物理学家Leon Lederman在他的名为《上帝粒子:如果宇宙是答案,那么什么是相应的问题?》的科普著作中将它称为上帝粒子。
果然,上帝粒子这个名字广泛传播,却惹恼了希格斯。作为一个无神论者,他非常不喜欢这个名字。在此之前,谦虚的希格斯并不希望自己的名字冠在粒子前,但权衡之下,他终于接受了希格斯粒子这个名称。
因此,在7月4日,当希格斯教授听到宣布该粒子存在的声明时,当场老泪纵横,他说:“对我来说,这真是难以置信。这一切竟然会在我的有生之年发生。”
不少科学家认为,这将开创一个物理学的新时代。英国《泰晤士报》评论说,这一发现的意义,如同人类当初发现万有引力、进化论、DNA双螺旋结构等。法新社则评论,这一发现的重要意义丝毫不亚于爱因斯坦首次系统地阐释量子物理学。
从字面上讲,没有希格斯玻色子就不会有质量,没有质量就不会有恒星,不会有行星和原子,自然也就不会有人类,历史也将无从谈起。DNA结构的发现是个偶然的惊喜,而希格斯玻色子则与之不同,它就像是科学家们期待已久的客人。
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