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 。
希格斯玻色子的存在是希格斯机制的必然结果之一,假若实验证实希格斯玻色子存在,则可给予希格斯机制极大的肯定 。更重要的是,它的发现弥补了标准模型的缺漏,奠定了标准模型的基础 。
由于希格斯粒子一直未被发现,这些重要的问题一直悬而未决 。这个标准模型理论预言的最后一个粒子便一直成为科学家们苦苦追求的目标 。
等等,万一希格斯理论被证明是错误的,希格斯粒子根本就不存在呢?
曾获诺贝尔奖的著名粒子物理学家莱德曼表示,如果这样,标准模型理论将被推翻,至少需要进行修改 。他表示,“这就像哥伦布启程去寻找印度群岛一样,他和他的信徒们相信 , 如果没有达到目的 , 他也会发现一些别的东西,这些东西可能会更有意义 。”
在这个意义上来说,很多科学家反倒有些失望,毕竟找到一个48年前就被预言了的“老粒子”多少有些无趣,他们期盼的是更为颠覆性的发现:假如标准模型被推翻,整个物理世界的理论都有可能要重新改写 。
追寻上帝粒子身影
质子束在全长27公里的环形隧道中以每秒11245圈的速度狂飙后相撞,这一刻就像宇宙大爆炸,释放大量能量和基本粒子
美国物理学家、1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼在《上帝粒子:如果宇宙是答案,那么问题是什么?》一书中将希格斯玻色子称作是“上帝粒子”(The God Particle) 。
莱德曼说他以“上帝粒子”为这粒子命名是因为这粒子“在当今物理学中处于极为中心的位置 , 对我们理解物质的结构极为关键、也极为难以捉摸” 。
不过他在书中也开玩笑地说 , “图书出版商不让他把这粒子称作‘该死的粒子’(Goddamn Particle)” 。这句粗口,可能更恰当地表达了人们为找寻希格斯玻色子而所付出的代价与遭受到的挫折 。
虽然科学家们早就预言了希格斯粒子的存在,为什么寻找了快半个世纪才找到它?
张宏浩解释,主要原因在于标准模型对希格斯粒子的质量并没有确定的预言,泛泛地寻找它非常困难;另外,希格斯粒子的质量很大,以往的粒子对撞机能量还不够大,还不足以把它“撞出来” 。
之前在认真寻找希格斯粒子的对撞机只有大型正负电子对撞机LEPII和美国费米实验室的质子-反质子对撞机Tevatron , 这两个对撞机都没有找到希格斯粒子 。
著名物理学家温伯格认为,只要能够建造能量足够大的加速器,就一定可以找到这个最后的粒子 。为了发现希格斯玻色子,也为了探索宇宙起源 , 包括中国在内的世界各国共同资助了欧洲核子研究中心兴建了大型强子对撞机(LHC) 。
依赖LHC更高能量的加速器和更超级的探测器,CERN终于成功捕获“上帝粒子”的身影 。
LHC位于瑞士和法国边境地区地下50-150m米深的隧道中,环形隧道长达27公里 。质子束在全长27公里的环形隧道中以每秒11245圈的速度狂飙然后相撞,在极细微的空间爆发如十万倍太阳温度的超级高温 。这一刻就像宇宙大爆炸之时,释放大量能量和基本粒子,冷却后形成组成物质的质子和中子,希格斯粒子就有可能产生在其中 。
- 纳米粒子“粒粒在目”
- 美研究人员开发出一种纳米粒子:可"侦察"到肿瘤
- 超光速中微子“幽灵粒子”让“穿越”成真?
- 科学家发现“超光速”粒子 挑战爱因斯坦相对论
- 银纳米粒子对某些有益细菌伤害极大
- 美国费米实验室可能已发现上帝粒子
- dc上帝和曼哈顿博士 曼哈顿博士和上帝谁厉害
- 费米实验室否认已发现上帝粒子传闻
- 宇宙粒子将揭埃及金字塔建造之谜
- 化石花粉粒子揭开长达150年严重干旱期的证据