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彼得-希格斯在預(yù)言希格斯粒子的49年后,獲得了2013年的諾貝爾物理學(xué)獎。他在接受采訪時說,他從來沒有用過電子郵箱或者瀏覽過網(wǎng)頁,他自嘲在這個年代沒有人會雇傭他。但是,希格斯又是無比幸運(yùn)的,因為他可以在有生之年,親眼見到自己開創(chuàng)性的理論得到證實。
80歲才有電腦的諾貝爾獎得主
希格斯在英國有一段廣為流傳的佳話
1964年的一個周末,希格斯在凱恩戈姆山中散步時,發(fā)現(xiàn)了后來以他的名字命名的理論——希格斯粒子。希格斯是一個住在象牙塔里兩耳不聞窗外事,一心沉醉粒子物理研究的物理學(xué)家。他既沒有電視,也沒有手機(jī),這種狀態(tài)一直維持到了他80歲那年——他獲得了一份禮物,人生中的第一臺電腦。在諾貝爾獎公布的那天,他沒有待在家里焦急地等待電話鈴響,而是悠閑地在外面散步。當(dāng)他被鄰居攔下恭喜獲獎時,還疑惑地詢問 “是什么獎?”
但是,在2013年希格斯接受英國《衛(wèi)報》采訪時,這段為人津津樂道的故事被證實是虛構(gòu)的。希格斯陳述的版本算不上什么意氣風(fēng)發(fā)——時年84歲的希格斯在他任職的愛丁堡大學(xué)并不是什么受上級歡迎的存在,他甚至在工作的20多年里從來沒有和校長說過話。如果不是因為他所專注的研究領(lǐng)域有希望獲得諾貝爾獎,他的大學(xué)早在幾十年前就會解雇他。為了跟上粒子理論的發(fā)展,希格斯艱難地努力著,然而他發(fā)表的論文太少了,甚至成了他所在部門的尷尬存在。他被同事評價為愛丁堡大學(xué)物理學(xué)部門的“年輕成員”,“有點(diǎn)兒古怪,脾氣可能還有些暴躁”。
不過話又說回來,希格斯認(rèn)為,隨著生活、工作節(jié)奏越來越快,如果讓他在今天這個忙碌的學(xué)術(shù)界開始從事研究,那么他永遠(yuǎn)也無法有足夠的時間和空間來系統(tǒng)性地闡述自己的開創(chuàng)性理論。同時,如果失去愛丁堡大學(xué)的工作,他覺得自己再也無法在學(xué)術(shù)界找到新工作。
當(dāng)他確定了關(guān)鍵的粒子時,他的確陷入了狂喜。但是這種喜悅并沒有維持很久。因為希格斯興奮地寫下的論文被學(xué)術(shù)期刊拒絕了。而希格斯決心一定要將論文發(fā)表,因此,他又增添了一些段落來“潤色”。
就是在這些新加入的“潤色”的段落里,希格斯第一次明確指出了這種粒子——這是他所做的一件非常了不起且幸運(yùn)的事情,因為就在他修改后的論文終于能夠提交發(fā)表的當(dāng)天,另一篇論文出現(xiàn)在一本不同的期刊上。那篇論文的作者提出了一個和希格斯近乎相同的理論。但是好在希格斯為了讓自己的論文能夠發(fā)表,補(bǔ)充了足夠多的新材料,因此,這個粒子最終以希格斯的名字命名。2013年,希格斯和對手論文的作者團(tuán)隊中仍然在世的那位科學(xué)家共同分享了那一年的諾貝爾物理學(xué)獎。希格斯對英國《衛(wèi)報》的記者說,他從來沒有在任何時刻懷疑過自己所研究的粒子。他深信終有一天,這個粒子的存在會得到證明。
有生之年,得見理論成真
理論物理學(xué)家其實一直是一個非常寂寞的職業(yè)。你站在那里,被某種信念驅(qū)使著去發(fā)現(xiàn)和解釋宇宙。你腦海中可能有一個假說,或者也可以說是“預(yù)言”。但是,你永遠(yuǎn)無法
理論物理學(xué)家愛因斯坦在探測和證實引力波存在的技術(shù)出現(xiàn)的大概100年前,就預(yù)言了引力波的存在知道你所看見的東西,或者你覺得真的存在的東西是否真的存在。除非有一天,科技可以幫助你證明它真的存在,那就是你的理論最終得到驗證的一天。同時,你在自己的學(xué)科領(lǐng)域可能也難覓知己,你還得想盡辦法說服他們。
所以,希格斯也知道自己非常幸運(yùn),他可以親眼見證他的理論被證實,并且在科學(xué)界大放異彩。
而其他理論物理學(xué)家,比如德國出生的諾貝爾獎得主阿爾伯特·愛因斯坦,就沒有那么幸運(yùn)了。盡管愛因斯坦的相對論給了我們關(guān)于時空扭曲、黑洞和引力波的想法。但是愛因斯坦本人早在這些關(guān)于宇宙的基本命題被證明或反駁之前,就已經(jīng)去世了。
希格斯粒子真的被發(fā)現(xiàn)了!
沒有希格斯機(jī)制,粒子就沒有質(zhì)量。
2012年7月4日,在日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心,科學(xué)家們一反常態(tài),像搖滾明星般四處尖叫、歡呼雀躍,因為他們終于可以官宣他們幾乎確定,他們抓住了現(xiàn)代物理學(xué)中被普遍認(rèn)為是最重要卻最難以證實的希格斯粒子。歐洲核子研究中心主任羅爾夫·霍耶爾說 “希格斯粒子是粒子物理學(xué)中缺失的基石。它里程碑式的意義在于,它基本上證實了宇宙是以科學(xué)家們所認(rèn)為的方式形成的。”
根據(jù)蘇格蘭物理學(xué)家希格斯等人在1964年提出的理論,希格斯粒子是一個無形的、宇宙范圍內(nèi)的場的物理證明。在宇宙大爆炸后,它使所有的物質(zhì)擁有了質(zhì)量,粒子因此凝聚成恒星、行星和其他一切。如果希格斯場和希格斯粒子不存在,那么就說明,粒子物理學(xué)的主流標(biāo)準(zhǔn)模型也是錯誤的。因此,《時代周刊》的資深作家杰弗里·克魯格評價道:“希格斯粒子的發(fā)現(xiàn),其意義是萬萬不可低估的。沒有希格斯粒子,就沒有質(zhì)量;沒有質(zhì)量,就沒有你、我或宇宙間其他任何東西?!?/p>
瑞士日內(nèi)瓦,一名歐洲核子研究中心的工作人員從代表ATLAS大型強(qiáng)子對撞機(jī)的畫幅前走過
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