上帝粒子終于出現(xiàn)了

“我生從何來？死往何處？我為何要出現(xiàn)在這個(gè)世界上？我的出現(xiàn)對(duì)這個(gè)世界來說意味著什么？是世界選擇了我，還是我選擇了世界？我和宇宙之間有必然的聯(lián)系嗎？宇宙是否有盡頭？時(shí)間是否有長(zhǎng)短？過去的時(shí)間在哪里消失？未來的時(shí)間又在何處停止？我在這一刻提出的問題還是你剛才聽到的問題嗎？”

這段臺(tái)詞很熟悉吧，這就是《武林外傳》里呂秀才忽悠姬無命的那段“人生終極意義”。這一連串的問題也許在現(xiàn)在可以找到答案了。

一切從何而來

在比原定時(shí)間晚了一個(gè)小時(shí)之后，2013年10月8日，瑞典皇家科學(xué)院宣布了今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者：布魯塞爾自由大學(xué)的弗朗索瓦·恩格勒和愛丁堡大學(xué)的彼得·希格斯。緊接著，皇家科學(xué)院現(xiàn)場(chǎng)連線了兩位獲獎(jiǎng)?wù)?，不過84歲的希格斯卻不在線。原來此時(shí)希格斯正在外面走路，碰巧的是，路上他遇到一個(gè)老太太，老太太興奮地向他表示祝賀，希格斯一頭霧水：“祝賀我什么？”

希格斯1929年出生于英國(guó)紐卡斯?fàn)?，現(xiàn)在住在愛丁堡。他的家里沒有電視，也沒有電腦，平時(shí)也不太愛接電話，這也就不難解釋為什么獲獎(jiǎng)結(jié)果出來之后很久，希格斯都還是一頭霧水。在大學(xué)同事眼中，希格斯內(nèi)斂低調(diào)，不愛出風(fēng)頭，堅(jiān)持“無神論”，所以他并不愿意把自己跟“上帝粒子”扯上關(guān)系，他總是說：“那個(gè)里面含有我名字的粒子。”而諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)出爐后，《紐約時(shí)報(bào)》說：“上帝粒子終于變成了桂冠粒子?！?/p>

上帝粒子，學(xué)名希格斯玻色子，高能物理學(xué)王冠上的寶石，它是由已故印度物理學(xué)家玻色命名的玻色子中的一種，并以提出者希格斯命名。希格斯玻色子就像電影《盜夢(mèng)空間》中不停旋轉(zhuǎn)的陀螺，希格斯玻色子是質(zhì)量這一最基本的物理范疇的來由。

上帝粒子主要回答兩個(gè)問題：物體的質(zhì)量從哪里來？宇宙如何產(chǎn)生，又將如何消亡？

牛頓告訴我們，萬物都有質(zhì)量，質(zhì)量產(chǎn)生重量，形成萬有引力，從而推動(dòng)宇宙運(yùn)行。但是20世紀(jì)60年代建立的粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型告訴我們，宇宙大爆炸中誕生的62種基本粒子最初是沒有質(zhì)量的。半個(gè)世紀(jì)以來發(fā)現(xiàn)的61種粒子都符合這一規(guī)律，只剩下神秘的第62種粒子就成為賦予其他粒子質(zhì)量的關(guān)鍵。這種能給其他粒子賦予質(zhì)量，指揮著宇宙交響曲的粒子就是希格斯玻色子。

里昂·萊德曼，美國(guó)物理學(xué)家，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者，也是上帝粒子名稱的最早提出者。1988年，萊德曼在科普書中將尚未被發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子稱為“上帝詛咒的粒子”。但是出版商為了制造聳人聽聞的效應(yīng)，書名最后改為“上帝粒子”。

“上帝粒子”名稱的誕生似乎在說明，人類對(duì)于物質(zhì)起源的探索一直沒有停止過。從公元前400多年，古希臘哲學(xué)家德謨克利特曾通過烤面包的氣味推斷出原子的存在。兩千年后的1964年，32歲的恩格勒與同事布羅特提出了“宇宙蜜糖理論”：宇宙中的能量就像遍布宇宙中的蜜糖，能讓穿行于其中的粒子獲得質(zhì)量。

此后不久，受到啟發(fā)的希格斯萌發(fā)了粒子場(chǎng)的想法，并給《物理快報(bào)》雜志寄去兩篇論文，并在第二篇論文中寫道：“宇宙誕生之初并沒有希格斯粒子的存在，其他基本粒子基本就像光子一般，沒有質(zhì)量，橫沖直撞。十幾秒后，希格斯粒子誕生，形成希格斯場(chǎng)。除光子外，其他粒子與希格斯粒子碰撞后如同海綿吸水一樣獲得了質(zhì)量，從而形成大千世界?！钡@篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文卻被雜志以荒唐為由拒絕了。

現(xiàn)實(shí)成真

1993年，倫敦大學(xué)物理學(xué)家大衛(wèi)·米勒用一幅漫畫對(duì)希格斯粒子作出解釋：希格斯場(chǎng)就是一個(gè)房間，里面的人都是希格斯粒子，撒切爾夫人是一個(gè)基本粒子，當(dāng)普通人走進(jìn)來時(shí)，不會(huì)引起注意，但撒切爾夫人走上來時(shí)就會(huì)被人圍上來，使她放慢腳步，這種名人效應(yīng)使他獲得質(zhì)量。

然而現(xiàn)實(shí)中要證明上帝粒子的存在卻并非易事。位于瑞士日內(nèi)瓦郊外的歐洲核子研究中心的地下100米深處安放著周長(zhǎng)27公里、外號(hào)“末日制造者”的世界最大強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，它能對(duì)宇宙大爆炸進(jìn)行模擬。這里的員工工作年限都較長(zhǎng)，少則5年，多則20年，因?yàn)閺母怕噬峡?，?012次質(zhì)子對(duì)撞才可能在十億分之一秒產(chǎn)生一次希格斯粒子，這就像在一堆沙子中尋找一粒金砂。

2008年，對(duì)撞機(jī)剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，著名物理學(xué)家霍金就曾打賭一百美元認(rèn)定這臺(tái)機(jī)器根本不會(huì)找到希格斯玻色子。希格斯則回應(yīng)說，霍金的挑戰(zhàn)就像是在批評(píng)已去世的戴安娜王妃。2012年初，由中國(guó)公司提供的云存儲(chǔ)設(shè)備安裝到位，為大數(shù)據(jù)計(jì)算提供保證。2012年7月4日，歐洲核子研究中心宣布有了新發(fā)現(xiàn)；2013年3月14日，正式確認(rèn)找到了希格斯玻色子；10月8日，在諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)公布后，霍金公開認(rèn)輸了：“這一發(fā)現(xiàn)非常重要，希格斯應(yīng)該獲獎(jiǎng)，現(xiàn)在看來我賭輸了?！?/p>

希格斯曾說，希望能在迎來自己80歲生日前證實(shí)希格斯玻色子的存在。他幽默地說：“如果屆時(shí)還是沒有發(fā)現(xiàn)，那我只能祝愿自己活得再長(zhǎng)久一些了?！钡麖?qiáng)調(diào)，如果總是不能證實(shí)希格斯玻色子的存在，那么他將“非常、非常困惑”，因?yàn)樗盁o法想象除此之外還能怎樣解釋物質(zhì)是如何獲得質(zhì)量的”。

利物浦大學(xué)教授博考克認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)上帝粒子就像哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸。而《丹佛郵報(bào)》對(duì)此調(diào)侃：看到了吧，肥胖并非是我的錯(cuò)，是因?yàn)槲疑鷣砭蛿y帶了太多的希格斯粒子。玩笑歸玩笑，上帝粒子的背后更隱藏了人類終極命運(yùn)的看法。目前的測(cè)量值顯示，希格斯波色子的質(zhì)量約為質(zhì)子的126倍，這似乎預(yù)示著宇宙正處于不穩(wěn)定運(yùn)行中，有可能在數(shù)十年之后走向毀滅。而即便找到了上帝粒子，宇宙中仍有98%的神秘暗物質(zhì)到底是什么，這一21世紀(jì)初最大物理謎團(tuán)仍未解開。

達(dá)爾文提出過“物種起源”，愛因斯坦、哈勃、霍金等人提出過宇宙起源。而希格斯則探索了物質(zhì)的起源，他進(jìn)一步證明紛繁的宇宙也都是由基本粒子構(gòu)成的，而基本粒子是產(chǎn)生終極能量的物質(zhì)，也就是說在物質(zhì)世界基本粒子才是物理學(xué)家心目中的“上帝”?！督?jīng)濟(jì)學(xué)人》說得更明白：“從這一天開始，過去的理論即將被一個(gè)更好的取代，探索永不止息，這一刻值得慶祝。”

米蘭·昆德拉在《生命不能承受之輕》中說過一句古老的猶太諺語：“人類一思考，上帝就發(fā)笑”。這句古老的諺語在告訴我們，人類命運(yùn)是早就注定的，無法逃脫宿命論。但是人類是思考的動(dòng)物，幾千年來，人類真理和真相寄托于宗教，但是失敗了；近代以來，科學(xué)家們匯聚人類的智力財(cái)富，開始了新的探索，對(duì)比浩瀚的宇宙，也許我們很渺小，但是探索的歷程以及這一歷程中的新發(fā)現(xiàn)正是我們?nèi)祟惿娴囊饬x所在。