“上帝粒子”揭开宇宙奥秘

文/卡卡

“上帝粒子”揭开宇宙奥秘

文/卡卡

10月8日，弗朗索瓦·恩格勒和彼得·希格斯分享了今年的诺贝尔物理学奖，获奖成果是在1964年做出的一项预测。他们关于希格斯粒子存在的预言，得到了欧洲核子中心的证实。

希格斯粒子被认为是生成基本粒子的“质量”之源，被科学界称作“上帝粒子”。世界由几种基本粒子构成，这一提法由来已久。从德谟克利特2000多年前提出的“原子说”到如今被科学家普遍接受的标准模型理论，从朴素的形而上学概念到标准模型所预言的粒子陆续被证实，人类似乎越来越接近这一问题的答案。

遗憾的是，标准模型理论虽然被物理学界广泛应用，但并不完美。在标准模型建立过程中，有一个问题一直困扰着科学家们：按照这一理论，基本粒子并没有质量，但实验结果却又清楚表明，除了光子以外的基本粒子都是有质量的。

1964年，希格斯等人提出粒子场的概念，预言一种能够吸引其他粒子产生质量的粒子存在，在理论上解决了这个问题。不过，当其它粒子相继被发现时，48年来，“上帝粒子”始终遁形。

如今，“上帝粒子”的发现正好补全了描述整个宇宙如何运行的物理学标准模型的缺陷。

美国物理学家杰奥·哥斯达是去年欧洲核子中心宣布发现疑似希格斯玻色子时，大型强子对撞机所属探测器设备的标准模型召集人。他说：“如果没有这种机制，那么所有物质都将失去质量。”

如果没有“上帝粒子”的存在，其它各种基本粒子都将如光子一般，以光速横冲直撞。希格斯粒子形成后，除了光子，其它的基本粒子与希格斯粒子发生碰撞后，就如同轻巧的棉花吸饱了水分一般，获得了质量，速度也慢下来了。

慢下来的基本粒子“夸克”在相互作用下，抱团组成了质子、中子等粒子，质子和中子又组成了原子核，原子核与电子在电磁力作用下又形成了原子，原子构成分子，由此形成了我们所见到的大千世界。

如果没有希格斯粒子，其他的基本粒子就会仍然以光速运行，不能聚合在一起，宇宙将仍然是一锅沸腾的基本粒子汤，根本不能组成物质，生命也无从谈起。

天才的假设，在时隔近半个世纪之后终于得到了诺贝尔物理学奖的肯定。

希格斯粒子的确认除了弥补标准模型缺漏、奠定标准模型基础这一重大意义外，还为科学家们开启了另一扇大门，得以进行此前无法进行的一些计算。其中一些计算的结果有关宇宙的命运。

在进行计算时，希格斯粒子本身的质量是一个非常关键的参数，它预示了时空的未来命运。目前的测量值显示，希格斯粒子的质量约为质子的126倍，这一质量值几乎已经处在一个临界点上，它预示着宇宙可能在未来数十亿年内走向毁灭。

这样的结果告诉我们，人类所生活于其中的宇宙本身存在着内在的不稳定性。也许，在数十亿年之后，一切都将瓦解。