上帝粒子Q&A
▲欧洲核子研究组织最新实验宣称,已经侦测到「上帝粒子」的存在迹象。(图/达志影像/美联社)
「希格斯玻色子」(Higgs Boson)是什么?
答:希格斯玻色子(又称上帝粒子)目前仅存在于理论物理学中。关于宇宙起源有一套完整理论:我们可见的世界由原子和分子组成,而后者由包括外来颗粒在内的粒子组成,这被称为「标准模型」。但该理论有明显漏洞,它未解释为何这些粒子都具有质量。「希格斯机制」在1964年由6位科学家提出,以填补这个漏洞。 为何质量如此重要?
答:质量用于量度万物含多少物质。如果没有质量,所有构成原子和基本粒子将以光速任意驰骋,宇宙就不可能成群。
我们如何知道「希格斯玻色子」的存在?
答:严格而言,我们并不知道。这亦是为何LHC公告令人如此兴奋的原因。理论以最简单的形式预测了 「标准模型希格斯」,这亦是目前探索的重点。但历史经验显示,源自理论的预测可能是错的,最简单希格斯粒子没出现,可能因它存在于其他能量中,衰变成不同的粒子,或可能根本不存在。
科学家如何寻找「希格斯玻色子」?
答:讽刺的是,标准模型并没有预测希格斯玻色子自身的质量。科学家用诸如大型强子对撞机(LHC)之类的粒子加速器,系统性地搜寻希格斯玻色子。
何时能得知已经找到?
答:这是个棘手的问题。希格斯应出现在特定范围的能源中,显示其存在于云云粒子中的讯号,将作为数据中的凸点出现。但要确定凸点来自希格斯却十分困难。目前尚未有足够证据证明希格斯已被发现或排除。
如果我们找不到怎么办?
答:大部分专业物理学家认为,要找到跟理论完全吻合的希格斯粒子几乎不可能。如LHC这样大规模项目,目标在于扩增知识,确认其存在已教人兴奋。如果将来证实希格斯粒子确实不存在,那么标准模型的大部分甚至全部将要改写,这将彻底改变我们的宇宙观。(取自BBC广播网)