這是LHC設備中ATLAS探測器得到的一幅圖像,圖中4條紅線可能是μ子,它們可能是短壽命并瞬間衰變消失的希格斯粒子產生的。
當上帝巡視他所創(chuàng)造的世界時,他先是驚訝于它的美麗,接著又發(fā)現(xiàn),這個世界實則也是令人厭煩的。于是,他進行了一番計算,然后高興地笑了。他使宇宙膨脹并冷卻下來。
瞧,宇宙已經足夠涼爽,它的可靠而忠實的使者——希格斯場已經有了活力。在希格斯場的影響下,粒子開始從場中吸允能量,逐漸變大;同時,作用力和作用力的傳遞者也開始增多……
上帝被深深地打動了,情不自禁地大笑起來。不過,很快地,他又強壓笑容,招來了希格斯,帶著責備的口吻說道:
“你為什么要破壞世界的對稱性?”
希格斯被上帝語氣中流露出來的不滿嚇得膽戰(zhàn)心驚,他這樣辯解道:
“哦,主啊,我并沒有破壞對稱性。我只不過是把它隱藏在能量消耗的圈套中。這樣做,我的確使世界變得復雜啦。”
“誰能夠預見到,除了這一套枯燥沉郁的相同物體之外,我們還能擁有核子、原子、分子、行星和恒星呢?”
“誰能夠預言日落、海洋和那些由被閃電和熱激發(fā)的各種討厭的分子所組成的有機物呢?又有誰能想到進化,以及那些物理學家們在竭力探求,而由我在為您效勞時小心隱藏起來的東西呢?”
上帝努力止住自己的笑容,原諒了希格斯,并提升了他。
這番調侃,出自愛開玩笑的美國物理學家利昂·萊德曼的《上帝粒子》一書。他這番20年前的“預言”真是靠譜——“苦海”里遨游良久的希格斯終于獲得“提升”,摘下了諾貝爾獎的桂冠。而希格斯玻色子(希格斯粒子)的綽號——“上帝粒子”得以廣為流傳,恰恰緣自萊德曼的一句“詛咒”。
說來話長。
探尋物質最終要素是個老生常談的故事,科學家們?yōu)榇烁冻隽藥讉€世紀的努力。17世紀中葉,牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力,可以解釋諸多看起來毫不相關的現(xiàn)象:潮汐、蘋果落地、行星運行和星系的形成。19世紀中后期,法拉第和麥克斯韋等人揭開了電磁波譜的秘密,電、磁、陽光、無線電波和x射線都被看作是同一種力的表現(xiàn)。在20世紀20年代,原子得到了解釋,從更基本的粒子的形式我們弄懂了原子核是什么。1929年,勞倫斯建造了世界上第一臺粒子回旋加速器,打開了探索未知亞原子世界的大門……由此,我們一步步地形成了對天地萬物組成的基本認識。
視線轉向1964年。這一年8月,時為英國愛丁堡大學數(shù)學物理講師的彼得·希格斯,寫了一篇論文投給歐洲的《物理快報》,但被編輯以不宜發(fā)表為由拒絕了。希格斯對此“憤憤不平”。次年希格斯到哈佛大學做報告,聽眾同樣對他的理論持懷疑態(tài)度。一位哈佛大學的物理學家后來承認,他們“一直期待著折磨一番這個自以為可以繞開戈德斯通定理的白癡”。