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CERNET第24届学术年会
选择字体:    新浪科技    发布时间:2013-10-09

解读2013年诺贝尔物理学奖:什么是上帝粒子?

  六点重大影响:

  1. 揭开质量起源之谜

  物体的质量是怎么来的?这个问题一直困扰物理学界,而希格斯玻色子恰恰被认为与宇宙中一切物体的质量起源有关。希格斯玻色子与一种场有关,那就 是所谓的希格斯场,理论上认为这种场充斥着整个宇宙。当宇宙中的其它粒子在这一场中运行时便获得了质量的属性。这就有点像是大家都在一个游泳池里游泳,然 后身上都会被打湿,在这里,被水打湿就像是物体获得质量一样。

  美国哈佛大学物理学家杰奥?哥斯达(Joao Guimaraes da Costa)表示:“希格斯粒子的机制让我们能够理解粒子获得质量的途径和方式。” 哥斯达是去年欧洲核子中心宣布疑似希格斯粒子发现时,大型强子对撞机(LHC)所属ATLAS探测器设备的标准模型召集人。他说:“如果没有这种机制,那 么所有的一切物体都将失去质量。”

  确认此次发现的粒子确实是希格斯粒子将证明我们设想的粒子获得质量属性的方式是正确的。美国加州理工学院物理学教授玛利亚?斯皮罗普鲁 (Maria Spiropulu)表示:“这项发现从量子层面支持了我们对于质量来源的看法,而这正是我们当初建造大型强子对撞机的目的。这是一项无与伦比的成就。”

  而后,这将进一步为一个更深层次的问题提供解决的线索,那就是:为什么这些粒子拥有这一质量数值?这个值是如何确定的?对此,哈佛大学物理学家 丽萨?兰德尔(Lisa Randall)表示:“这是一个大得多的问题。确认这的确是希格斯粒子只是整个过程的第一步,此后我们才能更往前走,这两者之间是相互联系的。”

  2. 完善标准模型

  标准模型是当代粒子物理学的基石,它描述了整个宇宙中所有的粒子。所有被标准模型所预言的粒子此前都已经被找到了,除了希格斯粒子。就在去年宣 布初步结果时,欧洲核子中心ATLAS实验设备科学家乔纳斯?斯兰德伯格(Jonas Strandberg)就曾表示:“这是标准模型中缺失的一环,因此如果这一发现得到最终确认,那么它将最终证明我们目前的认识是正确的。”

  到目前为止,科学家们所发现的这一疑似希格斯粒子似乎和标准模型中预言的性质相吻合。但即便如此,标准模型本身也并不完整:例如它没有包括引力,也没有将被认为占据整个宇宙物质总量约98%的暗物质成分考虑进去。

  美国费米国家实验室CMS中心的物理学家帕提?麦克布雷德(Patty McBride)在上周四表示:“即便有证据清晰地证明目前我们新发现的这一粒子确确实实就是标准模型所预言的希格斯玻色子,即便如此我们对宇宙的认识仍 然模糊不清。”他说:“我们仍然不能理解为何引力如此微弱,我们还要面对巨大的暗物质的存在。不过,对于这一已经有48年历史的经典理论来说,迈出了完善 的第一步仍然不失为一件令人高兴的事。”

  专题报道:>>2013年诺贝尔奖

  专题报道:>> “上帝粒子”已现身

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