解析 上帝力场,上帝粒子是什么?

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  【】上帝粒子启动超意识,人类将进入第二次进化。上帝粒子的发现为宇宙和人类的未来创造了无限可能,科学家称平行宇宙中的上帝粒子将启动超意识,而且上帝粒子启动超意识人类可能会进入人类进化的第二个阶段,上帝粒子指的是什么呢?
  上帝粒子是希格斯玻色子的另一种说法,是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。它是标准模型中最后一种未被发现的粒子。物理学家希格斯提出了希格斯机制。在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量予规范传播子和费米子。
  希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。它是标准模型中最后一种未被发现的粒子。它的作用是可以帮助人们解释其它粒子的质量等问题。那么要怎么理解上帝粒子是什么,还可以凭自己的想象。
  近日,有科学家称平行宇宙中的上帝粒子将启动超意识,撒谎能够迪例子如何启动超意识呢?超意识就是人类的大意识体(本来面目)它的光亮胜过仟亿颗太阳光,天上的星体也代表每一个人内在的星光体,星光体要发亮当然要提升个人本体的能量,由个人本体的能量小意识体扩充为大意识体。
  启动超意识地球时间即将进入一个新纪元,20世纪末这是人类进化的一个转折点,因为地球磁场会在瞬那间快速提升,地球上的人类,动、植物也会同步提升,是打开超意识转换为超物质体的关键时刻。但是最重要的是上帝粒子启动超能意识很可能是人类快速进入第二次人类进化。
  人类进化的最终目标是什么呢?从类人猿到人类,进化并没有结束,人类不是最终进化目标,只是一个过程,上帝粒子启动超意识将带领人类进入新纪元。
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希格斯玻色子是一个不稳定的粒子,它在极短的时间内就衰变到其他粒子,实验学家必须通过测量这些衰变的粒子来观察希格斯玻色子。图为ATLAS 在2012年侦测到的一个希格斯玻色子衰变到4个缪子(muon)的候选事件。 (CERN网站/图)
虽然要完全证实新粒子就是人们期待已久的上帝粒子尚需时日,物理学家已经迫不及待地欢呼起来。这个发现必将成为人类理解大自然的里程碑之一。
见证历史时刻
日,欧洲夏令时上午9点,欧洲核子中心(CERN)的两场学术报告会和随后的新闻发布会吸引了全世界粒子物理学家的关注,同时也吸引了很多媒体和公众的关注。此前一周,网上已经开始流传各种猜测,猜测集中在欧洲核子中心的大型强子对撞机是否将宣布发现了希格斯粒子,即民间传说的&上帝粒子&。
7月4日,北京的一些粒子物理学家聚集在卡弗里理论物理所。此前,晚睡的我中午接到果壳网的微博私信,要我说明为什么相信今天的新闻发布就是关于发现上帝粒子。我答:第一,因为观测的粒子与自旋为零的中性粒子吻合;第二,信号增强了,根据该粒子衰变后的产物,要么是希格斯粒子,要么是它的姐妹,不论是什么都是大发现;第三,据传置信度是4.5个标准差以上。然后我吃了两枚鸡蛋,喝了一杯咖啡,就去卡弗里所,与我的同行们一起等候那历史性的一刻。同时,我在微博贴上几天前就贴在土豆网的几个介绍希格斯粒子的通俗视频。
下午一点半,高能物理所的高杰教授开始介绍中国将加入建设的直线加速器的情况。这台加速器是为了研究大型强子对撞机将获得的发现的更加具体细节。我无心听讲,开始调试欧洲核子中心的直播视频,同时瞄一眼微博,再瞄一眼兴奋的高杰教授。其余人鸦雀无声。视频上,欧洲核子中心那边各色人等陆续进场,实验物理学家、理论物理学家以及新闻记者。我看到希格斯本人进场了,还有我的朋友古拉尔尼克(Gerry Guralnik),他是发现希格斯机制的六人之一。
下午三点,学术报告开始。第一个演讲者是CMS探测器的发言人英加德拉(Joe Incandela),来自加州圣芭芭拉分校(我的第一个博士后站点)。三点四十分,关键的PPT打出来了:确实是发现!结合新粒子的两种衰变渠道,证据达到五个标准差,也就是99.99994%的可信度。欧洲核子中心那边全场掌声雷动,我的眼睛湿了,继续发微博。
三点五十分,ATLAS探测器发言人吉奥诺蒂(Fabiola Gianotti)开始演讲。过程是:致谢,技术细节,技术细节&&她面部表情一直很严肃,难道ATLAS的结果不好?大家不吭声,但心情难以平静。四点三十五分,关键的PPT出来了,同样是五个标准差,吉奥诺蒂还没开始解释,那边再次全场掌声雷动,这是发现!这两个独立探测器的结果完全相洽,在125.5GeV左右发现了一个新粒子,衰变的几种方式没有太大区别。
那边的报告结束了,接着是新闻发布会。而这边,我们打开了两瓶香槟庆祝。这两瓶当然是事先准备好的,但是任何人都没有料到有机会打开&&虽然我料到了。这是基础物理学近三十年最重要的发现之一。我们一起度过了这一历史时刻。
我在《南方周末》日那期题为《2012年:物理学的突破年?》的文章中&预言&了希格斯粒子将在今年被发现,或者说,将在大型强子对撞机中质子对质子的高能量、密集的对撞中不得不现身。作为物理学家,多数人会持更加谨慎的态度,而我向来乐观&&一种基于理性判断的乐观。
其实,我那时的判断还有点谨慎了,我在文章中认为上帝粒子一定在年底之前被欧洲核子中心的两个探测器同时发现&&这两个探测器分别拥有三千多名科学家,而7月4日的学术报告已经说明这两个探测器毫无疑问地发现了一个新粒子,这个新粒子在很多方面的行为都像上帝粒子。
要验证这个粒子确确实实就是物理学家期待已久的上帝粒子,在大型强子对撞机上工作的物理学家们还需要验证这个粒子的几个关键性质才能肯定。虽然两位报告人没有说它就是上帝粒子,但欧洲核子中心的主任霍耶尔(Rolf Heuer)在新闻发布会上对记者说:&我想我们已经发现了它。&
不论它是希格斯粒子,还是很像希格斯粒子的另一个新粒子,这个发现必将载入史册。
上帝粒子与标准模型
是著名物理学家温伯格的工作让希格斯粒子在物理学中占据重要位置。1967年,温伯格发表了一篇划时代论文。在这篇论文中,温伯格假定弱相互作用(即引起&衰变的作用)与电磁作用类似,是以类似光子的中间玻色子传播的。
我们知道,光子没有质量,所以可以传播得很远,同时这也是电磁场有这么大应用的原因(从照明到电脑到GPS定位)。但弱作用与电磁作用不同,不仅很微弱,而且传播得不远,其传播距离只有10-16米。这个超短距离的相互作用只能用质量很大的粒子来传播,这种粒子叫中间玻色子,共有三种,两种带电,一种不带电。
温伯格清楚地知道,如果我们像用电磁场传递电磁作用那样直接用中间玻色子来传递弱作用,可以很成功,而且它们的质量通过已有的弱作用现象就能测定,但是,这个理论并不自洽。在没有办法的情况下,他就用希格斯等人的办法,从无质量的中间玻色子出发,这些场就是杨-米尔斯场,这些场吃掉南部粒子变成中间玻色子,代价是多出了有质量的希格斯粒子。这个代价不小,因为希格斯粒子在当时的弱作用实验中并没有任何位置。
温伯格的模型不仅解释了弱作用,同时将弱作用和电磁相互作用放在了一个统一的理论里,这就是著名的弱电统一理论。1974年,欧洲核子中心验证这个理论的一个预言,温伯格以及另外两位对弱电统一有贡献的物理学家在1979年获得诺贝尔物理学奖。那一年,我在北京大学上大二,在北大的新华书店买到了介绍这个诺贝尔奖的一期杂志。
在弱电统一理论中,有四个希格斯场,三个被中间玻色子&吞并&,剩下一个不带电、有质量无自旋,但我们在轰出这个粒子之前对它的质量无法做出限制。希格斯粒子之所以被莱德曼(Leon Lederman)称为上帝粒子,原因还不是它难以发现或赋予中间玻色子以质量,而是它同时还赋予所有物质粒子以质量。
1983年,位于欧洲核子中心的超级质子加速器发现了三种中间玻色子。领导这个实验的意大利物理学家卡洛&卢比亚以及荷兰物理学家范德梅尔很快于次年获得诺贝尔奖。
然而,那个希格斯粒子却隐藏得很深。在过去的48年间,物理学家通过各种努力,没有发现希格斯粒子,尽管希格斯本人因其他人的工作从寂寂无名变成一个著名物理学家。
ATLAS探测器女发言人吉奥诺蒂与希格斯拥抱在一起,庆祝这一伟大发现。 (CFP/图)
三十年艰辛结出果实
1983年中间玻色子在欧洲核子中心现身后,物理学家在欧洲和美国继续做实验,其中著名的加速器就有超级质子加速器、大型正负电子加速器以及质子反质子太伏加速器。
超级质子加速器和大型正负电子加速器都属于欧洲核子中心,超级质子加速器与美国的质子反质子加速器有直接竞争,后者的能量超过了前者。超级质子加速器周长6.8千米,质子能量400GeV(1GeV=10亿电子伏);美国的质子反质子加速器周长6.28千米,质子能量达到一千GeV。超级质子加速器发现了中间玻色子,之后企图发现顶夸克,这是标准模型中最重的粒子,比刚刚发现的疑似希格斯粒子还重,达173GeV。这个目标被费米实验室的质子反质子加速器实现了,时间是1995年。
这两台加速器都没有能够发现希格斯粒子,美国的加速器2011年光荣退役,但它的一个实验组在大型强子对撞机宣布发现疑似希格斯粒子后也公布了2.9个标准差的希格斯粒子实验证据,时间是我写本文的今天,日。
超级质子加速器做出了中间玻色子的杰出发现,仍然没有退休。先为大型正负电子对撞机初步加速正负电子,然后这些正负电子被注入大型正负电子对撞机;现在这台光荣机器为大型强子对撞机初步加速正负质子,然后正负质子才注入大型强子对撞机。
说到大型正负电子对撞机,有一段有趣的故事。这台机器运行了11年,在2000年不得不关闭为大型强子对撞机让路,因为后者要安置在同一个地下隧道里。大型正负电子对撞机的终极任务是轰出希格斯粒子,在2000年不得不承认这个任务超出它的能力,只提供了希格斯粒子质量一个下限:115GeV。但这台机器为精确检验标准模型做了不少重要的事情,例如将中间玻色子质量的测量精确到千分之一。甚至在关闭之前,它都在不遗余力地寻找希格斯粒子。
接替大型正负电子对撞机的大型强子对撞机的故事充满了传奇和惊险,我发表在《南方周末》的几篇文章都有提及,今天按下不表。单说发现疑似希格斯粒子。这项工作从2011年开始,计划在2012年年底结束。2011年12月份,在这台加速器上工作的两台探测器,ATLAS和CMS分别看到了希格斯粒子的踪影,证据的可信度大约是三个标准差,也就是99.7%左右。截至2012年6月中旬,两个探测积累的数据已经超过了去年,综合去年和今年的结果,它们发现了新粒子,质量是125.5GeV左右,置信度分别达到五个标准差。
我们终于松了口气,希格斯粒子,或者一个类似希格斯粒子的家伙,终于被抓获了。接下来,大型强子对撞机将运行到2012年12月中旬,在此期间检验新发现的粒子到底是不是希格斯粒子。然后,她要休整两年时间,2015年重新启动,那时,能量接近现在能量的两倍。我们将期待新的、更加重要的发现。
欧洲核子中心的物理学家们情不自禁地从座位上站起来,欢呼这一历史性的发现。 (CFP/图)
终场白和初步判断
从提出和设计大型强子对撞机到今天,经过二十五年的努力,数千名聪明又勤奋的物理学家没有异议地发现了一个新粒子,这个新粒子从各方面看上去都像那个上帝粒子,或更加学术地说,希格斯粒子。即使不是希格斯粒子,它在前面所述的希格斯机制中也占有一席位置。
像到什么程度?从7月5日开始,即欧洲核子中心的新闻发布会第二天,许多理论物理学家们开始在arXiv疯狂地贴文章。我罗列一下各种分析的结果。
有一篇论文说,这个粒子的衰变率和标准模型预言希格斯粒子的衰变率非常接近,接近到统计涨落只有七分之一。不过,这个疑似希格斯粒子衰变成两个光子的事例稍微多了一些。目前的数据量还不足以判断这点多余是真的,还是正常涨落。所以,我们说这个疑似对象就是希格斯粒子不算过分。
另一篇文章分析,假定这个粒子不是希格斯粒子,比希格斯粒子稍微复杂一点,也就是说,本来的四个希格斯场(被中间玻色子吃掉三个留下一个,共四个)不对,用六个希格斯场来代替,理论上似乎也说得过去,但是四个还是更好。
还有一篇文章分析,超对称貌似也与这个发现不矛盾。请注意,超对称是大型强子对撞机下一步发现的重要目标,这个理论预言自然界粒子数比我们看到的整整多了一倍。
第四篇论文分析了双光子衰变的情况,认为如果我们在标准模型里好好计算那个最难计算的相互作用&&强作用,那么得到的结果正好是目前实验得到的结果。
第五篇文章,在我看来最重要,分析了复合希格斯粒子模型&&在这些模型中,希格斯粒子不是基本粒子,而是由更加基本的粒子组合而成。这个文章得出结论,这些复合模型只有少数与实验融洽。这是我希望得到的结果,因为在超对称理论中,希格斯粒子是基本粒子,而且不算特别重,比较容易解释125.5GeV目前这个质量。
当然,还有更多的文章没有必要去总结了。我想提一下我们所的同事刘纯教授,从2011年开始,他一直忐忑不安,因为根据他的人择理论,希格斯粒子的质量最好在140GeV,这样,除了标准模型外,我们不会在更高的能量上发现新的物理现象。可惜上帝和上帝粒子不站在他的一边。我的这篇文章也受益于与他的经常性的讨论。
在结束本文时,我打两个赌。第一,新发现的粒子就是我们等了48年的希格斯粒子。第二,到年底,我们可能发现标准模型有一点点问题,而这一点点问题的修补会为我们打开一个全新的粒子新世界。
(作者系中科院理论物理研究所研究员)
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希格斯是一位理论物理学家,他和实验家的区别在于不用做实验。希格斯本人十分低调,面对媒体时他...
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10月8日,比利时科学家弗朗索瓦o恩格勒(Francois Englert)和英国科学家彼...&&&新闻热线:021-
上帝粒子的发现 上帝粒子对人类意味着什么?
&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp日,上帝粒子的发现,上帝粒子对人类意味着什么?上帝粒子是在宇宙诞生的时候发现的,有研究所正在对上帝粒子进行研究,那上帝粒子对于人类而言到底意味着什么呢?下面科技讯小编带你看下上帝粒子的发现。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp自然界的“上帝粒子”是在宇宙诞生之初存在的,并不存在于今天的世界中,如果要寻找它,则必须人工还原宇宙大爆炸时的场景。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp这就是欧洲核子中心打造的世界最大实验项目DDD大型强子对撞机(LHC)的目的:人工模拟大爆炸,人为地创造“上帝粒子”。但是无论对于理论物理学家还是实验物理学家来说,压力都是存在的。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp压力最大的就是希格斯本人,整个实验的造价高达90亿美元,来自全球各国近1万名科学家,长达几十年的工作,都是为了证实或者证伪他所提出的理论。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp追寻将近半个世纪后,欧洲核子研究中心于日宣称,找到一种新亚原子粒子,这种粒子与构成质量的“上帝粒子”的特征“一致”。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp那上帝粒子的存在于人类来说意味着什么呢,有物理学家发表了自己的言论和设想。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp范德比尔特大学物理学家汤姆?韦勒(Tom Weile)的设想,希格斯单粒子将会“在孕育了该粒子的对撞爆发之前诞生”。听上去是自相矛盾?事实上,时间旅行理论便可解释这不可思议的一切。我们所处的时空拥有四个维度--三维空间加一维时间,漂浮在一个10或11维的宇宙中。所有已知的力与粒子均是这四维空间的“囚徒”,然而根据所谓的M理论,希格斯单粒子能够“散射”到其他维度,在不同的时空之间来回跳跃。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp因此,只要找到希格斯玻色子与希格斯单粒子同时出现的证据及相关的衰变产物,便可证明后者是由过去发生的某次对撞产生,或者说是过去的希格斯单粒子“预测”了未来的碰撞,通过另一维度进入现在的时空。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp“我们的理论需要长期的追踪观察,然而它没有违反任何物理学原理或实验法则。”韦勒称,时间旅行理论最具吸引力的地方是,它避免了所有可能产生的物理学矛盾。“假如科学家能够控制希格斯单粒子,那便意味着人们可以向未来或过去的时空发送信息。”&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp
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上帝粒子的发现 上帝粒子对人类意味着什么?
日 09:52 来源:科技讯
&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp日,上帝粒子的发现,上帝粒子对人类意味着什么?上帝粒子是在宇宙诞生的时候发现的,有研究所正在对上帝粒子进行研究,那上帝粒子对于人类而言到底意味着什么呢?下面科技讯小编带你看下上帝粒子的发现。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp自然界的“上帝粒子”是在宇宙诞生之初存在的,并不存在于今天的世界中,如果要寻找它,则必须人工还原宇宙大爆炸时的场景。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp这就是欧洲核子中心打造的世界最大实验项目DDD大型强子对撞机(LHC)的目的:人工模拟大爆炸,人为地创造“上帝粒子”。但是无论对于理论物理学家还是实验物理学家来说,压力都是存在的。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp压力最大的就是希格斯本人,整个实验的造价高达90亿美元,来自全球各国近1万名科学家,长达几十年的工作,都是为了证实或者证伪他所提出的理论。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp追寻将近半个世纪后,欧洲核子研究中心于日宣称,找到一种新亚原子粒子,这种粒子与构成质量的“上帝粒子”的特征“一致”。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp那上帝粒子的存在于人类来说意味着什么呢,有物理学家发表了自己的言论和设想。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp范德比尔特大学物理学家汤姆?韦勒(Tom Weile)的设想,希格斯单粒子将会“在孕育了该粒子的对撞爆发之前诞生”。听上去是自相矛盾?事实上,时间旅行理论便可解释这不可思议的一切。我们所处的时空拥有四个维度--三维空间加一维时间,漂浮在一个10或11维的宇宙中。所有已知的力与粒子均是这四维空间的“囚徒”,然而根据所谓的M理论,希格斯单粒子能够“散射”到其他维度,在不同的时空之间来回跳跃。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp因此,只要找到希格斯玻色子与希格斯单粒子同时出现的证据及相关的衰变产物,便可证明后者是由过去发生的某次对撞产生,或者说是过去的希格斯单粒子“预测”了未来的碰撞,通过另一维度进入现在的时空。&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp“我们的理论需要长期的追踪观察,然而它没有违反任何物理学原理或实验法则。”韦勒称,时间旅行理论最具吸引力的地方是,它避免了所有可能产生的物理学矛盾。“假如科学家能够控制希格斯单粒子,那便意味着人们可以向未来或过去的时空发送信息。”&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp上帝粒子与质量起源之谜 | 死理性派小组 | 果壳网 科技有意思
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注册果壳时间不短,从没发过东西,相应,发点个人文章。此文为去年《科学画报》约稿,网上发在。————————————————— 分割线 ———————————————————上帝粒子与质量起源之谜日,位于法国与瑞士边境的欧洲核子研究中心(CERN)宣布,大型强子对撞机(LHC)经过两年多的运行,发现了一个新的亚原子粒子,其性质与标准模型预言中的希格斯玻色子相符。一经公布,此消息立即成为物理学的头号新闻,无数物理学家为此而兴奋,甚至著名物理学家斯蒂芬·霍金也说,希格斯粒子的提出者,彼得·希格斯教授可以获得诺贝尔物理学奖。而且,逢赌必输的霍金还为此赔上了100美元,因为他和人打赌:LHC无法找到希格斯粒子。那么,为什么这个消息能够如此振奋人心?希格斯粒子为什么如此重要,甚至被称为上帝粒子?这要从世界的本源说起。我国古代认为世界的本源是金、木、水、火、土,而古希腊人认为是气、火、水和土。但直到近代,才开始科学的探索。1897年,英国物理学家汤姆生发现电子,这是物理学家发现的第一个亚原子粒子,由此拉开了近代物质本源探索的序幕。此后,质子、中子等亚原子粒子相继被发现,并被称为基本粒子,意即它们是组成物质世界最基本的单元,是不可分的。但是,通过高能物理实验,物理学家发现越来越多的微观粒子,这时,物理学家不禁怀疑:基本粒子会有如此之多吗?20世纪60年代,美国物理学家盖尔曼与茨威格提出了夸克模型,即认为所有的强子都是由一种更基本的粒子,即夸克组成的。夸克才是,而质子、中子等,并不是基本粒子。而另一条线,20世纪20年代,量子力学被建立起来,用于描述电子等微观粒子的行为,因为此前已知的任何物理规律都无法描述它们。不过,越来越多微观粒子的发现,量子力学越来越无能为力。对这一问题的解决,要提到一位中国人的贡献。1954年,旅美中国物理学家杨振宁与同事米尔斯一起,提出了杨-米尔斯理论,之后成为建立标准模型的基础。杨-米尔斯理论是一个充满美感的理论,中国文化中,对称是一种很重要的美学,中国古代的各种建筑,总是体现着对称美,如故宫,就是左右对称的。而我们人,也是基本上左右对称的。为什么对称能体现美感呢?根据杨-米尔斯理论,原来对称体现着大自然的精神。杨-米尔斯理论研究了一种特殊的对称性,叫做规范对称性,或者叫做规范不变性。而杨-米尔斯理论是说,描述基本粒子的物理规律,必须满足规范不变性。将杨-米尔斯理论应用于基本粒子,比如说,应用于电子,就很自然的得到电子之间的相互作用,即基本自然力之一的电磁相互作用,并且可以导出传递电磁相互作用力的媒介粒子正是已经熟知的光子。同样,根据杨-米尔斯的理论,还可以得到其他结果,比如说,可以得到传递弱相互作用力的媒介粒子,以及传递强相互作用力的媒介粒子。是的,杨-米尔斯理论非常漂亮,一个很简单的要求,就得到众多的物理结果。可是,又有问题了:根据杨-米尔斯理论得到的结果,似乎与事实不符。对电磁力而言,没有问题,得到的光子和我们熟知的光子的性质完全一致。可是,对其他作用力,就有问题了。因为,根据杨-米尔斯理论,得到了媒介粒子都是无质量的。同样,杨-米尔斯理论也无法告诉电子等微观粒子的质量是多少,甚至无法告诉我们它们是否有质量!这时候,大家都看出问题了。光子没有质量是正常的,这与我们的认识是一致的。但是对于其他,我们知道,我们都是有确定的质量的。你、我,以及周围的任何人、任何物体,都有一定的质量。但是,根据杨-米尔斯理论,我们这个世界应该是一个轻飘飘的世界。我们形容一个物体轻时说轻如鸿毛,而杨-米尔斯理论的世界,是比鸿毛还轻。也正是如此,杨-米尔斯理论提出后,在很长时间内,一直没有得到物理学界的重视。改观发生的10年后,这时,也进入本人的主题。1964年,希格斯等人提出,如果假设存在着一种特殊的场,或者说,一个特殊的粒子,也就是希格斯粒子,正是希格斯粒子与其他粒子的作用,使其他粒子获得了质量。结合杨-米尔斯理论与希格斯机制,粒子物理学的标准模型被建立起来,并取得了巨大的成功,它可以对已知的基本粒子行为进行非常精确的描述,特别的,标准模型预言应该存在的基本粒子,也陆续被高能物理实验所发现。但是,在标准模型中占有重要地位的希格斯粒子,却始终在逃,难觅其踪。为了寻找希格斯粒子,上世纪90年代,欧核中心斥资近100亿美元,开始建造LHC。LHC建造在一个圆周为27公里的圆形隧道内,隧道直径大约三米,位于地下50米至150米之间。虽然被寄予厚望,但LHC的建造却久经波折。日,因为一次意外,一位技术人员不幸丧生。日,美国费米实验室负责建造的超导磁铁,被发现存在设计缺陷。而日,又发生了严重的液氦泄露,高达6吨液态氦泄漏到隧道中。虽然此次事故没有造成人员伤亡,但又一次大大延迟了LHC开始运行的时间。正所谓好事多磨,日,LHC终于完成了第一次对撞实验,很快,11月30号,LHC的对撞粒子能量打破了费米实验室的对撞机Tevatron保持了8年的记录。终于,经过几个月的检修后,日, LHC开始正式的运行,并且粒子能量逐渐达到了设计能量的一半。2011年底,欧核中心宣布,可能发现了一个新的亚原子粒子,消息立即引起了众多的猜测:会是期待中的希格斯粒子吗?不过,欧核中心并没有给出让人期待的答复。不过,好消息总是来的比较晚,又经过半年的运行,积累了更多的数据,终于,日,欧核中心的再次宣布,吸引了全世界物理学家的目光。那么,LHC是如何运作,并根据什么现象表明发现了新粒子呢?LHC用特殊的技术手段,引导两束质子在27公里的圆形隧道中以接近光速运动,两束质子的运动方向相反,因此有机会对撞。就想两块石头高速撞在一起,碎裂为大量更小的石子。同样,质子对撞,同样会产生大量的微观粒子,可能会是基本粒子中的任何一种。如果希格斯粒子真的存在,便有可能发现它。就像每种动物都有自己的外形,同样,每种基本粒子也有其不同的特征。抛去专业的术语,这里把每种基本粒子不同的表现,比喻为不同的外形,对于希格斯粒子,可以认为它有5个面,如果LHC实验看到了这5个面,并且每个面的特点都与预言中的希格斯粒子相符,就表明发现了希格斯粒子。根据LHC的实验设计,有可能看到希格斯粒子5个面中的3个。在LHC已经得到的实验数据中,顺利地看到了其中的两个面,已经足以表明发现了一个新的粒子。不过,因为没有看到第3个面,所以,虽然已经看到的两个面符合希格斯粒子的特征,本着物理学家的谨慎,欧核中心没有直接宣布发现了希格斯粒子,而是说,发现了一个新粒子,其特征与希格斯粒子相符。虽然,希格斯粒子的存在还没有得到最终的确认,但这已经是近十几年来,粒子物理的最重要发现。LHC还会以现在的方式继续运行,直到今年年底。如果顺利的话,有可能会看到希格斯粒子的第三个面,那时,欧核中心自然会宣布:在逃多年的上帝粒子,最终被捉拿归案!著名的粒子物理学家,美籍华人丁肇中教授经常说,高能物理研究不会产生任何直接的经济效益。但是,高能物理研究,让我们更好地理解我们这个世界。而希格斯粒子,正是质量起源之谜的答案,希格斯粒子在标准模型中,具有极为重要的地位,一定程度上也因为此,美国物理学家、1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼在其著作《上帝粒子:如果宇宙是答案,那么问题是什么?》中第一次称其为上帝粒子后,很快上帝粒子便成为希格斯粒子的标准称呼,即使有些物理学家并不喜欢这个称呼。希格斯粒子是标准模型中,唯一一个尚未被确认存在的基本粒子,它的发现,标志着标准模型的又一次胜利。当然,它的发现并不是终点,世界还有着众多的秘密在等待我们。
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果壳实验室主任
哎呀 写的很仔细呢 个人不懂理论物理了
专业级业余天文爱好者
引用 的话:哎呀 写的很仔细呢 个人不懂理论物理了相当高大上呀~~ 果断勾搭之!
果壳爱宠站编辑
我觉得明白了一点 理论物理对我来说还是太费解了
不知道什么时候才有空学学SM呢,唉
立刻联想起了卢昌海同主题文章《质量的起源》(这篇是约是专业科普,涉及不少数学公式与演算。
  如果威腾的超弦理论被确立,威腾将是未来人类要记住的唯一科学家,但是眼前超弦验证很困难,算上威腾的话,人类三大最伟大人物吧,牛顿,杨振宁,威腾。  爱因斯坦只是和量子力学共享前沿,杨振宁的标准理论独享前沿时间也比爱因斯坦长,统一了量子力学和相对论,描述了62种基本粒子和四种力,他是物理学教皇吧!  ------牛顿是古典物理学教皇,杨振宁是现代物理学教皇,一统天下!超弦准备革命造反但是眼前弹药不足!
引用 的话:  如果威腾的超弦理论被确立,威腾将是未来人类要记住的唯一科学家,但是眼前超弦验证很困难,算上威腾的话,人类三大最伟大人物吧,牛顿,杨振宁,威腾。  爱因斯坦只是和量子力学共享前沿,杨振宁的标准理论独...杨振宁确实很牛,但不用这么夸张。
引用 的话:杨振宁确实很牛,但不用这么夸张。我说的是事实啊,没有吹嘘。杨振宁的标准理论描述了六十二种基本粒子,也解释了四种力,这就是爱因斯坦梦寐以求的终极定理啊。超弦也是在此基础上的发展罢了,以人类眼前的能力不知道多少年后才能验证了,那在超弦能被验证且正确之前标准理论就是一统天下,预计将要比牛顿定理一统天下时间要长!
 今天,杨米尔斯场已经使建立一种关于所有物质的无所不包理论成为可能。事实上,我们如此坚信这一理论,以至于满不在乎地称它为标准模型。  标准模型能解释关于亚原子粒子的所有实验数据,直到能量大约高达一万亿电子伏(用一万亿伏的电压加速一个电子而产生的能量)。这大约是现在运行中的原子对撞机的极限能量。因此说标准模型是科学史上最成功的理论也并不为过。  ……到了80年代,经过半个世纪几乎不断的成功之后,“木头的量子理论”开始衰竭。我能清清楚楚地记得劳累过度的年轻物理学家们在这其间的受挫感。每个人都感觉到,标准模型已被它本身的成功所葬送。他太成功了,以至于每一次国际物理学会议似乎只是批准它的一枚橡皮图章而已。所有的报告都谈到又找到另一种成功地支持了标准模型的冗烦的实验。在一次物理学会议上,我向后看了一下听众,发现有半数人正昏昏欲睡,而讲演者却一边一张张地显示图片,一边喃喃细语,以证明这些最新数据如何符合于标准模型。      ------著名的诺奖物理学家超弦理论创始人之一加来道雄谈标准理论和杨振宁。==========================================================  我请教丁肇中诺贝尔奖自1901年至今一百多年,物理学得奖者也有百馀人,当然水平高低不同,杨的规范塲论可排在什麽位置,丁肇中说应排在最前几名,又问如从三百年前牛顿开始,他排在什麽位置,丁答覆:也排在很前的位置。不仅在私下谈话中,杨70寿辰,在美国的一个祝寿会上,丁肇中接受邀请发言,丁说杨振宁是20世纪伟大科学家之一, 当人们回顾20世纪物理发展主要里程碑时马上就想到 1. 相对论 (爱因斯坦的广义相对论) 2. 量子力学 (狄拉克量子力学) 3. 杨振宁 (规范场)。  ==========================================================  规范场论正确的提法是杨─米尔斯规场论,是在1955年撰写的一篇论文,当年并没认识到其重大意义,直到以后才被逐步认识,米尔斯当时是杨振宁的博士研究生,此人一生并无其他重要着作,  我曾和杨振宁开玩笑说,如果我早知有此奇遇,我在你周围随便当个小角色,进进出出你的办公室,你一高兴也许我名字就挂上,那就成为杨―刘规范场论, 我也跟着你 “名垂青史”。在公开场合,杨很少特别提到米尔斯是他学生,在他传记等记载似乎他不想令人感到贬低他的学生米尔斯在此论文的作用,在他传记多次提到米尔斯当时和他共同工作情况。  实际上,不少着名物理学家以及1995美国最悠久的富兰克林学会授于那一年的地位崇高,鲍尔科学成就奖的颂词中都提到杨—米尔斯规范场论,只有牛顿的重力理论,麦斯威尔的电磁理论和爱因斯坦的广义相对论,可以与之相提并论。  ==========================================================  毫无疑问杨振宁是人类文明史中最伟大的中国人,是人类科技史最有份量的中国人。
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