粒子物理學標準模型“最后一塊拼圖”

　　成功預測“上帝粒子”――希格斯玻色子存在的諾貝爾物理學獎得主彼得?希格斯日前去世，享年94歲。希格斯玻色子是粒子物理學標準模型所預言的基本粒子中最后一種被證明存在的粒子，因它的預言者希格斯而得名

　　成功預測希格斯玻色子存在的諾貝爾物理學獎得主、英國科學家彼得?希格斯8日去世，享年94歲。他曾長期工作的英國愛丁堡大學校長彼得?馬西森說，希格斯的遠見和想象力豐富了我們對世界的認知。他的開創性工作激勵了成千上萬的科學家，他的科學遺產將繼續激勵一代又一代后來人。

　　希格斯玻色子是粒子物理學標準模型所預言的基本粒子中最后一種被證明存在的粒子，因它的預言者希格斯而得名。希格斯玻色子又被稱作“上帝粒子”。有關它的預言和證實對物理學發展究竟有何重要意義？

　　標準模型是粒子物理學領域一種被廣泛接受的理論框架，可以描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質的基本粒子。根據標準模型，基本粒子分為費米子和玻色子兩類。費米子是組成物質的粒子，而玻色子則負責傳遞各種作用力。

　　迄今為止，幾乎所有對上述三種基本力的實驗結果都符合標準模型的預測。但該理論并不完備，長久以來，困擾物理學家的一個關鍵問題是在標準模型框架下無法解決基本粒子質量來源這一宇宙“終極”問題。

　　1960年，當希格斯在英國愛丁堡大學泰特數學物理研究所獲得講師職位時，正值標準模型誕生時期。1964年，希格斯在一篇論文中提出一種量子場的存在，某些基本粒子因為與該量子場相互作用而獲得質量，即希格斯場。他同時預言存在一種能吸引其他粒子進而產生質量的玻色子，即希格斯玻色子，它是希格斯場的量子化激發。事實上，除希格斯外，當年還有另外兩組科學家也分別獨立提出希格斯機制，但希格斯玻色子的神秘色彩讓更多人記住了希格斯的貢獻。

　　科學家們用了近半個世紀才尋找到希格斯玻色子的蹤跡。2012年7月4日，歐洲核子研究中心宣布，其大型強子對撞機兩個實驗項目組ATLAS和CMS分別探測到一種新的粒子，具有與科學家們多年以來一直尋找的希格斯玻色子相一致的特性。這是粒子物理學研究中的一件劃時代的大事，美國《科學》雜志將其評選為當年十大科學進展之首，并評價說，這項發現將標準模型拼圖中的最后一塊填充到位。

　　2013年3月14日，歐洲核子研究中心再次就上述實驗結果發布公報說，更多數據分析“強有力地表明它就是希格斯玻色子”。當年，希格斯與同樣對提出希格斯機制做出貢獻的比利時物理學家弗朗索瓦?恩格勒特一起獲得諾貝爾物理學獎。

　　從希格斯玻色子首次“現身”以來，歐洲核子研究中心已發表了數百篇關于該粒子的論文，但它的許多屬性仍然成謎。2018年8月28日，在發現希格斯玻色子6年后，歐洲核子研究中心宣布終于觀測到它衰變為被稱為底夸克的基本粒子。

　　據標準模型預測，約60%的時間內希格斯玻色子都會衰變成一對底夸克，也就是6種夸克中第二重的夸克。新的觀測結果支持了標準模型對這一“常見衰變”的預測。這一“常見衰變”的捕獲被看作探索希格斯玻色子的里程碑。

　　由于希格斯玻色子在粒子物理學理論中的重要地位，1988年諾貝爾物理學獎得主、美國物理學家利昂?萊德曼在其科普著作《上帝粒子：如果宇宙是答案，那么問題是什么？》中將希格斯玻色子稱作“上帝粒子”。這一稱呼被媒體沿用，并激起了公眾對希格斯玻色子的關注和興趣。

　　萊德曼曾表示，用“上帝粒子”這個名字是為體現希格斯玻色子“在當今物理學中處于極為中心的位置，對我們理解物質的結構極為關鍵、也極為難以捉摸”。 新華社北京4月11日電