两名“上帝粒子”预言者分享诺贝尔物理学奖
都市快报
彼得·希格斯,英国人,今年84岁。他毕业于伦敦国王学院。1980年到1996年期间,在爱丁堡大学任教,后成为该校荣誉退休教授。
弗朗索瓦·恩格勒特,比利时人,今年81岁。他从比利时布鲁塞尔自由大学毕业后留校任教。1998年,成为该校荣誉退休教授。本报连线中国科学院物理学家李淼
“这是最不令人惊讶的一次 我早预测到了”
10月8日,瑞典皇家科学院宣布,将2013年诺贝尔物理学奖授予比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国理论物理学家彼得·希格斯,两人因预言希格斯玻色子(俗称“上帝粒子”)的存在而获奖。
中国科学院理论物理研究所研究员、中山大学教授李淼,是目前对“上帝粒子”最关注也最有研究的中国科学家之一。他在10月6日就在微博上预测说,恩格勒特和希格斯最有可能分享今年的诺贝尔物理学奖。
结果公布后,本报记者第一时间联系到了李淼。他很平静地说:“这两人获奖太理所应当了。这是最不令我惊讶的一次。我只是靠理性判断做出预测而已。”记者 林碧波
早在半个世纪前
他们就预言了“上帝粒子”的存在
当地时间12时45分(北京时间18时45分),瑞典皇家科学院常任秘书诺尔马克在皇家科学院会议厅用瑞典语和英语宣读了获奖者名单及其获奖成就。
他表示两位科学家的获奖理由是:“他们描述了粒子物理学的标准模型。其预测的希格斯玻色子不久前被欧洲核子研究中心运行的大型强子对撞机通过实验发现。他们提出的理论解释了粒子如何获得质量,有助于人类了解亚原子粒子质量的起源。”
根据粒子物理学理论,构成物质的亚原子结构分成3大类:夸克、轻子与玻色子。但这个理论在把各种粒子归类与统合的同时,存在一个致命缺陷:无法解释物质质量的来源以及为何有些粒子有质量,而有些粒子没有质量。
1964年,恩格勒特和罗伯特·布鲁特(已故)研究小组、希格斯研究小组和另一个由三人组成的研究小组(共6名物理学家)几乎同时独立地提出后来被称为“希格斯机制”与“希格斯玻色子理论”。
这个理论预言了“上帝粒子”的存在,并指出“上帝粒子”是物质的质量之源,是电子和夸克等形成质量的基础,其他粒子在希格斯场中游弋并产生惯性,进而形成质量,构筑成大千世界。
万物质量之源
“‘上帝粒子’太重要了,它赋予万物质量。”李淼向本报记者解释说。
李淼说:“在137亿年前的宇宙大爆炸中,其他粒子在希格斯玻色子构成的场中,受其作用而产生惯性,就像苍蝇被蜜糖黏住一样,并因此获得质量(如果没有质量,粒子只会以光速穿过宇宙,无法结合起来)。有了这个开始,才有后来恒星和行星的诞生,以及后来一切生命的起源。”
科学家根据希格斯等人的理论提出了“标准模型”,预言自然界中存在62种基本粒子。到1995年,61种粒子已获实验证实,唯独“上帝粒子”一直迟迟无法被“捕获”。
直到去年7月4日,欧洲核子研究中心宣布,他们利用大型强子对撞机,发现了一种新的粒子,其特征与“上帝粒子”有99.99994%的相似度。今年3月14日,欧洲核子研究中心再次发布公告说,更多数据分析表明“它就是希格斯玻色子”。
“这被科学界认为,人类基本上已经找到了‘上帝粒子’。”李淼对本报记者说。
物理学的这一章已经写完
“因此,把今年的诺贝尔物理学奖颁给这两个人可以说是很正常的事情。”李淼对本报记者说。
“首先,它的重要性无可厚非。欧洲科学界花了这么多的精力和资金终于找到了‘上帝粒子’,这总算完成了粒子物理领域最后一件大事。”李淼说,“其次,希格斯等人的理论提出了近50年,在科学界得到了广泛的认可和应用。两人年事已高,现在,是时候给他们颁这个奖了。”
为什么恩格勒特和希格斯的工作几乎同等重要,但希格斯的名气似乎要大很多,就连“上帝粒子”都被称为“希格斯玻色子”?
李淼说:“这是物理学界一个美丽的误会。因为斯蒂文·温伯格(1979年诺贝尔物理学奖得主)在1976年第一次提出‘标准模型’理论时,引用的是希格斯提出的理论。由于温伯格论文的巨大影响力,因此,‘希格斯机制’和‘希格斯波色子’等说法也被广为人知,成为约定俗成的名称了。”
为什么今年诺贝尔物理学奖的公布比预计推迟了一个小时?
李淼对本报记者说:“主持人说,谁获奖确实是当天决定的。投票现场对‘上帝粒子’可能仍然还有争议。毕竟科学界还没有100%确定‘上帝粒子’的存在。这也表明很多科学家确实异常谨慎、严谨。”
“由于理论物理确实是属于基础科学,重于揭示世界本质,因而很多成果并不能立即应用。”李淼说,“但这个奖至少可以向世界说明,物理学的这一章已经写完。”