詞說科學《揚州慢·上帝粒子》

07-28

奇點無常，一朝霹靂，太初混沌開疆。見芸芸粒子，盡野馬脫韁。指天問、塵行光速，誰搴制動，微粒重鑲？預言中，行蹤飄渺，名號鏗鏘。

漫彌宇宙，場鋪開、質量津梁。嘆覓覓尋尋，琵琶遮面，無處端詳。半百驀然回首，雙強子、撞破銅牆。見面紗揭蓋，驚瞻萬物紅娘。

　　瑞典皇家科學院於2013年10月8日北京時間18：45分，授予弗朗索瓦·恩格勒（Fran?ois Englert）和彼得·希格斯（Peter W. Higgs）諾貝爾物理學獎，獲獎原因是他們提出了希格斯機制，即一種能引起萬物質量的粒子——希格斯玻色子，俗稱上帝粒子。　　大家公認，我們的宇宙起源於138億年前的一個奇點發生大爆炸，奇點是一個質量無窮大，體積無窮小的東西，裡面一切物理定律都失效，所以如果問起爆炸前是什麼，或為什麼要爆炸等大爆炸前的問題，科學家就會跟你說這些問題不是科學問題，呵呵，是不是有點無賴？但事實確實如此，一切科學體系都是在大爆炸後才有意義的。　　宇宙大爆炸之初形成的各種粒子以光速四處散開，根本沒有機會形成物質，因為根據愛因斯坦的相對論，以光速運動的微粒是沒有質量的，例如光子就沒有靜止質量。是什麼東西讓各種粒子減速，讓它們有機會組成我們的物質世界呢？英國愛丁堡大學的物理學家希格斯於1964年最先提出一種理論，宇宙間瀰漫著一種希格斯玻色子，形成一個看不見的場，各種高速運動的粒子在場中減速，就像我們在水裡游泳的時候感受到水的阻力一樣。減速後粒子獲得了質量，從而各種粒子有機會結合在一起，如中子和質子形成原子核，再加上電子就形成了萬物之母——原子，也就是說上帝粒子是各種微粒的紅娘。　　希格斯的預言能解釋很多問題，也符合實驗的觀測。所以自從1964年提出上帝粒子假說後，人類一直在苦苦尋覓這種粒子，30年間，標準模型所預言的62種粒子除了它全部都找到了，就它不肯現身，所以人們給它起了一個名字——上帝粒子。根據標準模型，科學家將基本粒子分為強子（如質子、中子等）、輕子（如電子）和傳播子（如上帝粒子）三類，在日內瓦地下長約27公里的強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC），將強子加速到光速的99.9999999%，在27公里的隧道中相撞，強子撞碎後會產生更小的其他粒子，通過探測器最終在2012年7月4日發現了疑是上帝粒子的蹤跡，2013年3月被最終證實。經過近50年的眾里尋他，驀然回首，上帝粒子終於找到了！