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　　7月4日，位於瑞士日內瓦的歐洲原子核能中心向全球宣佈年度最重大科學新發現：一種新亞原子粒子即希格斯玻色子疑似被發現，該粒子也被稱作“上帝粒子”，它的發現或可解開萬物質量的來源之謎。

　　加拿大普利美特理論物理研究所博士後研究員葉鵬指出：“上帝粒子”與“上帝”沒有任何關係，同時，它的發現與否都與人們生活無關。

　　尋蹤

　　“上帝粒子”原是笑稱

　　“上帝粒子”已成為熱詞，然而在學界，科學家們並不認同這個稱謂，而是將其樸實地稱為“希格斯玻色子”，就連提出相關理論的英國愛丁堡大學教授希格斯教授也在6日正名道，“上帝粒子”這個名稱是玩笑。

　　希格斯表示，多年前有人撰寫關於希格斯玻色子的文章時，覺得這種粒子實在太難找到，便開玩笑地將它稱為“上帝詛咒的粒子”，後來編輯覺得這個名字不太好，就改成了“上帝粒子”。希格斯説，科學家們在進行嚴肅學術討論時不會使用“上帝粒子”這個名稱，但它的確非常吸引公眾眼球。

　　葉鵬解釋道：“上帝粒子”的稱謂是諾貝爾物理學獎獲得者萊德曼Leon Lederman在一本書中使用的一個非學術用語，用於強調該粒子在粒子物理學中的重要地位。其實，嚴謹的物理學術語應該稱之為“希格斯玻色子(Higgs boson)”。

　　粒子構築大千世界

　　在粒子物理學的標準模型裏，希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子，也是唯一尚未被證實存在的粒子。希格斯玻色子被認為是物質的質量之源。1988年，諾貝爾物理學獎獲得者萊德曼將其稱為“指揮著宇宙交響曲的粒子”。

　　自從牛頓提出萬有引力以來，引力從何而來、什麼是質量成為物理學家們探究的焦點。“為何有些亞原子粒子質量很大，有些質量很小甚至沒有質量？” 1964年，物理學家彼得希格斯（Peter Higgs）提出一個觀點：宇宙中存在一個能量場，即“希格斯場”（Higgs field），它可以賦予亞原子粒子以質量。組成希格斯場的無數希格斯玻色子作用於其他粒子，就像一群乞丐阻滯了路人，使後者表現出“質量”效應———越容易碰撞希格斯粒子的粒子，越難以被加速。於是乎，賦予了粒子重量。

　　希格斯場的存在是宇宙中諸多星球形成的重要一環。在宇宙形成的最初期，所有粒子都沒有質量，它們以光速跑來跑去。若宇宙一直在這樣的無序狀態下任由粒子自由奔跑，便不會形成任何星體。不過，在宇宙大爆炸發生大約10秒至12秒之後，“希格斯場”打開並隨著宇宙的膨脹而增長。這樣一來，不同的粒子在希格斯場的作用下産生了不同的重量，頂夸克（已知最重的粒子）等較重的粒子會深深陷進希格斯場中，而很輕的電子則繼續自由移動。粒子們在希格斯玻色子構成的“海洋”———希格斯場中游弋，受其作用産生慣性，最終才有了質量。爾後，所有的粒子相互作用，統一于標準模型之下，構築成大千世界。

　　霍金輸了100美元

　　“我曾經和美國密歇根大學的凱恩教授打賭，認為希格斯玻色子不會被找到，看來我剛剛輸掉了100美元。”英國物理學家史蒂芬霍金在得知希格斯玻色子疑似被發現的消息後詼諧地説。然而，為了尋找這個像是被“上帝詛咒”的難尋粒子，科學家們歷經了幾十年的艱辛。

　　位於歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)是世界上最大的實驗裝置，它深埋在法國和瑞士的地下100米處，周長27公里。這個存在了28年之久，造價達幾十億歐元的龐大地下裝置，最主要的目的是為了尋找被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子。從外觀上看，強子對撞機就像個巨大的管道，它發射出質子，使其以接近光速的速度撞擊，從而得到撞擊時釋放出的電子、光子、夸克，以及偶爾撞出的希格斯玻色子。由於希格斯玻色子很容易衰變成其他粒子，這些粒子又會進一步衰變成別的粒子，使得尋找希格斯玻色子耗時耗力。通常，物理學界一直利用最後觀測到的光子等其他粒子來反推它們是由什麼粒子衰變而成的。

　　LHC上主要有4套大型實驗裝置，其中使用液體探測器的緊湊繆子線圈（CMS）裝置是專門用來尋找希格斯玻色子和宇宙暗物質的。

　　根據觀測結果證明，CMS已經觀測到了一種新的粒子，CMS發言人喬因坎德拉表示，該玻色子質量在125.30.6京電子伏（GeV），置信區間為5個標準差，即有99.99994%的可信度表明該粒子存在。ATLAS（超環面儀器）主管費碧歐拉女士表示，他們的項目也發現了新的玻色子，質量為126.5GeV，置信度為5個標準差。但她表示，這只能證明ATLAS觀測到了新的粒子，究竟是不是希格斯玻色子還有待確認。

　　基於這兩個發現，7月4日，歐洲核子研究中心（CERN）主管羅爾夫豪雅在會議上表示，歐洲核子研究中心發現了一種新的粒子，而這種粒子很可能就是希格斯玻色子。不過，專家表示，5個標準差，換算成統計誤差率，大約為0.00006%。在粒子物理學界，若要證實某一發現，數據統計確定性需要達到5個標準差；若要作為證據，統計確定性必須達到3個標準差。

　　所以只能説希格斯玻色子是“接近發現”，確切結果還需進一步驗證。知情人士表示，大約要到今年年底左右，才有可能確認它是否真是希格斯玻色子。

　　影響

　　堪比哥倫布發現新大陸

　　英國物理學會主席彼得奈特説，希格斯玻色子的發現與DNA和登陸月球相當！

　　利物浦大學粒子物理系主任瑟密斯布考克則稱，對於物理學家來説，這次發現就像哥倫布發現美洲大陸。“歐洲核子研究中心CERN的實驗組剛剛聲稱的發現，如果被學術界最終認定的話，那將成為粒子物理界最偉大的一個里程碑而永載史冊。”葉鵬透露。也有專家表示，若最終確定此次發現的新亞原子粒子就是希格斯玻色子，那麼支撐現代物理學的奠基性理論標準模型距離將被驗證，萬物質量來源之謎或可解開。

　　宇宙大爆炸場景復原？佔據宇宙質量96%的暗物質（暗能量）是何情況？希格斯玻色子的發現將是人類認識宇宙一面最直接的鏡子。史蒂芬霍金表示：應該給希格斯頒發諾貝爾獎。希格斯教授回應道：他在諾貝爾委員會中沒有朋友告知相關消息，他並不知道自己會否獲諾獎。

　　找到希格斯粒子，並不意味著粒子物理的所有問題都解決了。在科學家們看來，許多猜想，比如電磁、弱、強力的統一學説，還需在更高能級下得到驗證。“我們還有很長的路要走”， 歐洲核子研究中心的負責人羅爾夫霍耶爾説：“別忘了，標準模型只能解釋4%的宇宙。”佔宇宙質量96%的暗物質仍然沒有得到解釋。（羊城晚報記者 劉瑋寧 實習生 張聞逸）