作者:苗千
2018-03-01·阅读时长6分钟
本文需付费阅读
文章共计3463个字,产生8条评论
如您已购买,请登录(文 / 苗千)
( 美国费米实验室的三层希格斯玻色子探测器 )
每年的圣诞夜,在剑桥大学国王学院已经关闭的大门前,都会有一群人排成一条长队,他们带着睡袋,要在寒风中度过圣诞夜,为的是第二天早上可以领到一张门票,在圣诞节欣赏国王学院唱诗班演唱的圣诞颂歌。像是收听女王的圣诞节致辞一样,虽然人们可以通过英国广播公司的直播在电视上欣赏国王学院唱诗班的表演,但很多人仍宁愿通宵受冻排队来拿到一张可以在现场欣赏的门票。
2012年7月3日,类似场景出现在了欧洲核子中心的会议室里,这个会议室被来自世界各地的人们坐满,他们通宵睡在这里,等待在第二天,2012年7月4日早上9点举行的欧洲核子中心新闻发布会。物理学家们显然是最不善于保守秘密的一群人,早早泄露了这个新闻发布会的内容,不过这只会让人们更加的激动。三位科学家:英国爱丁堡大学的皮特·希格斯(Peter Higgs)、比利时布鲁塞尔自由大学的弗朗索瓦·格勒特(Fran?ois Englert)与来自英国帝国理工学院的汤姆·基布尔(Tom Kibble)都被邀请来参加这次新闻发布会,这使得发布会的内容更无悬念。在1964年,这三位科学家分别发表论文,建立了一种包含所有基本粒子的模型,同时分别预测了一种性质独特的“玻色子”的存在。因为希格斯发表的时间最早,这种特殊的玻色子被俗称为“希格斯玻色子”,后来它得到一个更为夸张的外号——“上帝粒子”。如今这三位科学家被同时请到欧洲核子中心参加新闻发布会,意义不言自明,每个人想到的都是同一个话题:“上帝粒子”被找到了!
新闻发布会上,在大型强子对撞机(LHC)的CMS和ATLAS探测器工作的两组科学家进行了漫长的背景介绍和数据展示,之后,欧洲核子中心的研究总监罗尔夫·霍伊尔(Rolf Heuer)终于总结道:“我想我们找到它了。”此言一出,在场的每个人都显得非常激动,会场里响起了掌声和欢呼声,坐在前排的皮特·希格斯摘下眼镜,擦了擦眼睛。英国粒子物理学家布莱恩·考克斯(Brian Cox)认为,这将是被载入史册的一天。每个人都有理由感到激动和骄傲,在被预言存在将近50年后,被人类苦苦寻找了20多年,人类历史上最昂贵也最复杂的机器——大型强子对撞机经过两年多的寻找,终于找到了希格斯玻色子(或者说是目前看来极为类似于希格斯玻色子的一种基本粒子),完善了已建立几十年的标准粒子模型,也开启了物理学的新时代。在科学家们构建的“标准粒子模型”中,一共预言了62种基本粒子的存在,其中的61种早已被找到,而最重要的赋予其他基本粒子质量的希格斯玻色子,却是直到最后才被找到。这说明,标准粒子模型可以成为一种比较值得信赖的物理学基本理论,人类对于宇宙的了解进一步加深。标准粒子模型不光包含了基本粒子,还描述了强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用(但是不包括引力和暗物质),它描述了宇宙最早期的情景:在宇宙大爆炸最早期,一切基本粒子都没有质量,以光速运动。这一现象没有持续太久,在十亿分之一秒之后,希格斯玻色子产生并且充满了整个宇宙空间,它随着宇宙的膨胀而弥漫在宇宙,大多数基本粒子因为与希格斯玻色子相碰撞而被拖曳,速度变慢,因此拥有了质量(光子因为不与希格斯玻色子发生相互作用而不拥有质量,仍然以光速运动)。希格斯玻色子的存在,让人们确信了之前对于宇宙早期状态的推测。
发表文章326篇 获得0个推荐 粉丝3967人
喵
现在下载APP,注册有红包哦!
三联生活周刊官方APP,你想看的都在这里