科普:上帝粒子
自然界中物体之间的相互作用力可以划分为4种,即引力(重力)、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。爱因斯坦的相对论解决了重力问题之后,理论物理学家开始尝试建立统一的模型,以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子,这就是标准模型。该模型把基本粒子分为夸克、轻子和玻色子3大类,预言了62种基本粒子的存在。随着实验物理学家把加速器越造越大,标准模型预言的未知粒子全都在实验中现身,只有最重要的希格斯玻色子仍然“在逃”。
希格斯玻色子被认为是整个标准模型的基石。在它被预言之前,标准模型有一个致命缺陷——它所演绎出的世界里没有质量。直到1964年,英国科学家彼得·希格斯提出了希格斯场的存在,并假设希格斯玻色子是物质的质量之源,标准模型才得以自圆其说。正因为其重要性,希格斯玻色子又被称作“上帝粒子”。
根据希格斯的理论,希格斯玻色子是其他粒子形成质量的基础。它们在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。尔后所有的粒子在除引力外的另3种力的框架中相互作用,统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界。
由于希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子,对完善粒子物理学理论“大厦”有重要意义。一旦它被证伪,“标准模型”理论“大厦将倾”。
长期以来,物理学家一直试图揭开希格斯玻色子的“面纱”。大型强子对撞机(LHC),正是物理学家为寻找“上帝粒子”所作的最新尝试。

图为模拟宇宙大爆炸
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