好讀周報/提出「上帝粒子」94歲諾貝爾物理學獎得主希格斯病逝

诺贝尔物理学奖得主希格斯与发现「上帝粒子」的欧洲核子研究组织大型强子对撞机(LHC)合影。(图/美联社)

文/陈韵涵辑

新闻故事:英国爱丁堡大学名誉教授希格斯(Peter Higgs)8日因血液疾病在家中离世,享耆寿94岁。

希格斯1929年生于新堡,他在布里斯托就学期间表现优异,屡因科学研究获奖,但他当时擅长的是化学而非物理学。他从伦敦国王学院取得博士学位后,被好友抢了工作而未留在原校,但到爱丁堡大学做研究,他仍持续提问:为何有些粒子有质量?

希格斯的推论当年无从验证,部分归因于极少人理解,他在1964年以大学研究员的身分提出「希格斯玻色子」存在的理论。这种粒子赋予其他基本粒子质量,并解释粒子如何凝聚成宇宙。

希格斯认为,希格斯玻色子来自遍布宇宙的无形「希格斯场」。构成物体的粒子与希格斯场交互作用而获得质量,互动愈激烈,粒子被赋予的质量就愈大,而此过程便能测得会在几分之一秒内迅速衰变的希格斯玻色子。

当年也有另外两组科学家提出类似理论,而希格斯2006年退休后,不懈关注瑞士日内瓦欧洲核子研究组织(CERN)的研究进展,CERN科学家利用大型强子对撞机(LHC)寻找希格斯玻色子。

CERN耗资100亿美元建造的LHC是迄今世上最强的粒子加速器,就在希格斯提出理论48年后,CERN于2012年实验证实希格斯玻色子存在。希格斯当时表示,「这是个漫长的等待,但有可能更久。我原本不知道,我有生之年是否会有所发现。」

2013年的诺贝尔物理学奖颁给共同提出希格斯机制及希格斯玻色子理论的希格斯和比利时物理学家恩勒特(Francois Englert)。瑞典皇家科学院宣布得主前曾试图联系希格斯,但他没有手机,当年的获奖公告在希格斯缺席的情况下宣布。据说一位邻居在街上看到希格斯,转告他荣膺诺奖的好消息。

希格斯机制及希格斯玻色子理论成为所有粒子具备质量的论述基础,因而被称作「上帝粒子」(God particle)。不过,1988年因中微子研究贡献而获颁诺贝尔物理学奖的莱德曼(Leon Lederman)表示,部分科学家反对上帝粒子一词,因为宗教在实证物理学中毫无作用。