寻找“上帝粒子”意义何在？

　　昨天，一年一度的诺贝尔物理奖揭晓。英国人彼得·希格斯和比利时人弗朗索瓦·恩格勒分享了今年的诺贝尔物理学奖，他们获奖的成果是在1964年提出的一项理论，该理论揭示了粒子是如何获得质量的。2012年，他们的理论预言，希格斯玻色子的存在，得到了位于瑞士日内瓦的欧洲核子中心实验的证实。

　　理论 存在看不见的场

　　复旦大学物理系教授吴咏时解读本年度诺贝尔物理奖时介绍，这项发现是构成粒子物理学标准模型的核心部分之一，这一模型描述我们所生活的世界是如何构成的。根据这一模型，万事万物，从鲜花到人体，再到恒星和行星，所有的一切都是由少数几种基本材料组成的，那就是物质粒子。这些粒子受力的控制，以便确保各种粒子各从其类。整个标准模型的完成需要存在一种粒子，那就是希格斯玻色子，即所谓的“上帝粒子”。这种粒子源于一种看不见却充斥整个空间的场。尽管宇宙看上去几乎是空的，但是这种场的确存在于那里。离开这个场，我们将不复存在，因为正是借助于与这一场之间的相互作用，粒子才获得了质量。

　　试验 定量分析“粒子”

　　吴咏时教授进而解释，希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。它告诉我们自然界四种力中的三个：电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。标准模型的理论分成两部分，一部分是“杨振宁—米尔斯规范场理论”，另一个就是与希格斯玻色子有关的对称性破缺的理论。杨振宁-米尔斯理论在理论上是相当完美的，它能给我们很多确定的预言，而且很多都被相当精密的实验所证实。但是与之相比，此前，希格斯玻色子相关的理论虽然在定性上非常重要，但是在定量上还很不完善，很不成熟。因此，当希格斯玻色子被发现时，原有理论的重要性得以证实；而且，试验证实，希格斯玻色子的质量约为氢原子核的133倍，科学家将得以进行定量分析，这是发现“上帝粒子”意义所在。

　　用途 研究宇宙的基础

　　“有了‘上帝粒子’的基础，我们可以更好地认识宇宙”，吴咏时说，首先对于未来宇宙早期演化的研究将具有重要的推动作用。希格斯玻色子的研究不仅能促进我们对微观世界的理解，也能促进我们对宇观尺度的理解。这也是基础物理学里一个很有趣的现象——极小尺度的现象与极大尺度的现象具有一些微妙的连接。比如说，早期宇宙某个时段的能量标度和我们现在加速器上微观粒子的能量标度是接近的，通过粒子研究，科学家甚至可以还原宇宙的秘密。

　　很多人关心“上帝粒子”的发现有何应用性成果？吴咏时坦言，这是物理学一个最基础的研究，“从现实意义上说，我有一个这样的看法：好像是一个艺术家，做出了一个很完美的艺术品。这也许和我们日常生活，吃、喝、用不见得有什么直接联系。但是对大家的精神上，对科学的理解上，满足了大家的好奇心和对真知的追求，如同我们对艺术审美的需求一样。”

　　吴咏时进而指出，随着研究深入和完善，将来物理学的标准模型将进一步完善，这将使得人类对自然界的认识登上一个新的高峰、铸就一个新的里程碑。

　　吴咏时最后介绍，我国现在粒子物理研究的某些领域也做出了很有影响的工作。比如，在大亚湾进行的中微子振荡实验，得出了一个重要的参数的数值。这显示我国对中微子振荡领域的研究，在国际上已占有一席之地。这个方面的研究，实际上也是和希格斯粒子的物理有重要的关联。另外，中国正在进行的寻找暗物质的研究，也是一项值得期待和关注的粒子科学前沿的探索。但是，中国在这些粒子物理前沿领域的理论研究上，还需要进一步努力，去赶超国际领先水平。

(来源:新民晚报)