半個世紀的證明 希格斯玻色子獲諾獎絕非偶然

2020-12-05 人民網

原標題：比利時英國科學家共享今年諾貝爾物理學獎

據諾貝爾獎官方網站消息，經過一番激烈的評議，瑞典皇家科學院於北京時間10月8日18:45分宣布，2013年諾貝爾物理學獎由比利時理論學家弗朗索瓦·恩格勒特和英國物理學家彼得·希格斯共享，獲獎原因是他們從理論上預測了萬物質量之源——希格斯玻色子（即所謂的「上帝粒子」）的存在。

官方頒獎詞中說，兩位科學家「從理論上發現了幫助我們理解亞原子粒子質量起源的機制，且該機制最近已通過歐洲核子研究中心大型強子對撞機的超環面儀器（ATLAS）和緊湊繆子線圈（CMS）實驗發現了預測中的基本粒子而獲得證實」。

1964年，恩格勒特和同事羅伯特·布繞特（已於2011年身故，按照諾貝爾獎的規則，獎項不會頒發給去世的人）提出了量子場方程，這種無形的場瀰漫於整個宇宙。希格斯也提出了同樣的方程，並指出這個場中的漣漪會表現為一種新的粒子，也即是希格斯玻色子。這就是粒子物理標準模型的前身。

瑞典皇家科學院在聲明中說：「獲獎的理論是用於描述世界是如何構建的粒子物理標準模型的核心部分。」根據粒子物理標準模型，所有的事物，從花朵到人類，從恆星到行星，皆由物質粒子這些基石構成。這些粒子在希格斯玻色子構成的場中，受其作用而產生慣性，最終獲得了質量。恩格勒特和希格斯提出的理論描述了這一過程。

2012年7月，歐洲核子研究中心大型強子對撞機的兩個獨立項目組分別發現了希格斯玻色子，填補了標準模型所缺失的這最後一片拼圖。

弗朗索瓦·恩格勒特，1932年出生在比利時艾特貝克。1959年獲得布魯塞爾自由大學博士學位，現為布魯塞爾自由大學名譽教授。1997年榮獲歐洲物理學會頒發的高能和粒子物理獎；2004年獲得沃爾夫物理學獎；2010年榮獲櫻井獎；2013年獲頒阿斯圖裡亞斯王子技術和科學研究獎。

彼得·希格斯，1929年出生在英國泰恩河畔紐卡斯爾。1954年獲得倫敦大學國王學院博士學位，1980年到1996年間任職於愛丁堡大學，退休後成為愛丁堡大學名譽教授。1997年獲得狄拉克獎章及英國物理學會理論物理傑出貢獻獎；2004年獲得沃爾夫物理學獎。

相關焦點

  • 希格斯玻色子究竟是什麼?
    粒子物理學通常很難與政治和名人八卦競爭新聞頭條，但希格斯玻色子已經引起了廣泛的關注。這正是2012年7月4日發生的事情，當時歐洲核子研究中心的科學家宣布，他們發現了一種粒子，它的行為方式與他們預期的希格斯玻色子的行為方式一致。
  • 趣說上帝粒子--希格斯玻色子
    英國物理學家彼得•希格斯  2013年與弗朗索瓦·恩格勒共同獲授諾貝爾物理學獎史蒂文：好吧。可如果它遍布整個宇宙，為什麼我從來沒見過？這可是有點奇怪。戴夫：其實也沒什麼好奇怪的。想想空氣，我們既看不到也聞不著，當然個別地方除外，不過通過尖端儀器--比如我們的身體—就可以檢測到它的存在。「不可見」僅僅是我們在證明事物存在過程中的一個小小挑戰。
  • 希格斯玻色子為什麼被稱為「上帝粒子」?
    希格斯玻色子源於上個世紀60年代的理論預言，在2012年，該粒子首次被歐洲核子研究組織通過強子對撞機尋找到，希格斯玻色子對標準模型的完善至關重要。我們通常認為由於希格斯玻色子賦予了傳遞短程力的玻色子（弱力和強力的傳播子）以質量，所以才構成了原子核的穩定。這種重要意義不亞於上帝創世。所以我們應該將希格斯玻色子命名為「上帝粒子」來彰顯其重要性。但事實遠非如此，上帝粒子最早起源於已故科普作家—萊昂·萊德曼在1993年出版的科普著作《上帝粒子》的書名。
  • 希格斯玻色子的證明或許能解釋萬物的來源
    對於希格斯玻色子或許很多人都不知道是什麼意思，很多人聽都沒有聽過，但是對於上帝粒子卻很多人都知道，希格斯玻色子別名又稱上帝粒子，是粒子物理學標準預言的一種玻色子，並且在2012年的時候被正式確定存在，希格斯玻色子是物理學中所有粒子中最後被發現的一個粒子，對於希格斯玻色子的證明能夠解釋物理學上很多的問題，但是對於其在理論及現實中的應用卻比較少，其中希格斯玻色子的存在能夠證明物質的來源，甚至有學者提出，希格斯玻色子的存在能夠說明宇宙本不應該存在，雖然很多科學家非常推崇上帝粒子，但是上帝粒子也不能解釋宇宙中的所有問題。
  • 數理科學|希格斯玻色子之後的生活
    2012年7月的一天，物理學登上了世界新聞的中心：歐洲粒子物理研究所的科學家宣布他們發現了希格斯玻色子。早在1964年，人們就對這種難以捉摸的小粒子進行了預測，並最終在大型強子對撞機(LHC)上瞥見了它的蹤跡。
  • 邢志忠:我與希格斯玻色子
    【連結】　　《希格斯——「上帝粒子」的發明與發現》一書的譯者為中科院高能物理研究所的著名粒子物理學家邢志忠研究員，他對希格斯粒子的前世今生熟悉有加，2011年就曾在科學網上貼出題為「圍追堵截希格斯之戰已進入生死關頭」的博文。早在今年5月下旬,他就預測,如果一切都不出人們所料的話，恩格勒和希格斯榮獲今年的諾貝爾物理學獎已經不是懸念。
  • 希格斯玻色子到底蘊藏著什麼秘密?希格斯玻色子是宇宙摧毀者嗎
    不過很快夸克開始相互凝聚起來，此時產生的就是希格斯玻色子，因為科學家在研究中發現，其實希格斯玻色子是宇宙萬物產生的基礎，所以我們也其為上帝粒子，因為希格斯玻色子產生的凝聚力，逐漸將物質形成。所以希格斯玻色子隱藏著宇宙的形成之謎，甚至一旦我們認識到希格斯玻色子的話，那麼宇宙大爆炸之前的秘密，也許人類也會全部解開，這就是希格斯玻色子隱藏的秘密，現在科學家研究發現了一些希格斯玻色子。
  • 物理學:希格斯玻色子頂級夸克與裡程碑對撞機的發現有關?
    物理學：希格斯玻色子頂級夸克與裡程碑對撞機的發現有關？來自CMS團隊和另一項稱為ATLAS的合作測量結果表明希格斯玻色子在頂夸克質量的大值中起著關鍵作用。雖然這肯定是標準模型的一個關鍵特徵 - 物理學中的總體理論描述了物質的基本組成部分和管理它們相互作用的力量 - 這是第一次通過實驗驗證一位發言人稱之為「壓倒一切的重要性。
  • 上帝粒子—希格斯玻色子
    上帝粒子希格斯玻色子，是一種沒有質量的粒子，是所有的粒子中最為著名的一個，也是最為重要的一個，並且這個粒子是所有的62個粒子中唯一一個沒有質量的粒子，是粒子物理學標準模型中自旋為零的玻色子。  在粒子物理高能粒子物理的微觀粒子中『玻色子是可以與費米子對稱耦合』形成可測量的『實粒子』，希格斯粒子是希格斯玻色子的『反粒子』希格斯場的場量子化激發產生希格斯實粒子，它通過自相互作用的介質而獲得質量。  希格斯玻色子是因物理學者彼得•希格斯命名，物理學家利昂•萊德曼無意中為希格斯玻色子起了「上帝粒子」這麼一個名字。
  • 希格斯玻色子證明:宇宙不該存在?
    倫敦國王學院（King s College London）的英國宇宙學家最近發表研究稱，2012年探測到的希格斯玻色子與近期的天文學觀測顯示，按照標準模型（Standard Model），「大爆炸」後產生的宇宙不到一秒就會毀滅。按照現有理論，宇宙在「大爆炸」之後誕生，隨後便經歷了短期的急速膨脹階段（即暴脹期）。
  • 【科技新詞】希格斯玻色子
    歐洲核子研究中心的研究人員聲稱，他們首次發現了希格斯玻色子的一些線索，並推算出它的質量為124～126GeV。　　標準高能物理學模型曾把基本粒子分成3類：夸克、輕子與玻色子。為了修補這個缺陷，英國物理學家希格斯提出了希格斯場的存在，並進而預言了希格斯玻色子的存在。　　設想中的希格斯玻色子是物質的質量之源，是電子和夸克等形成質量的基礎。其他粒子在希格斯玻色子構成的場中，受其作用而產生慣性，最終才有了質量。令人遺憾的是，希格斯玻色子至今尚未在實驗中被觀察到，也是標準高能物理學模型中最後一種未被發現的粒子。　　希格斯玻色子是一種自旋為0的玻色子。
  • 上帝粒子發現者獲諾物理學獎 公布時間幾度推遲
    比利時理論物理學家弗朗索瓦-恩格勒、英國理論物理學家彼得-希格斯因成功預測希格斯玻色子(又稱「上帝粒子」)而獲得2013年諾貝爾物理學獎。恩格勒今年81歲，希格斯84歲，兩人1964年各自提出了希格斯玻色子理論。(圖片來源：CFP)【環球時報駐瑞典特派記者  劉仲華  李玫憶】經歷了一次又一次的等待，2013年的諾貝爾物理學獎終於在當地時間12時45分公布。
  • 希格斯玻色子最終被觀察到衰變為稱為底夸克的基本粒子
    來自蘭卡斯特大學的專家在歐洲核子研究中心的一項突破性發現中分享了希格斯玻色子 - 一種新發現的粒子，有助於解釋所有物質如何「質量」 - 如預期的那樣衰變，使我們又向理解早期宇宙的形狀邁進了一步。粒子物理學的標準模型 預測，大約60%的時間希格斯玻色子會衰變成一對底夸克，這是六種夸克中第二重的夸克。測試這個預測是至關重要的，因為結果要麼支持標準模型 - 這是基於希格斯場賦予夸克和其他具有質量的基本粒子的想法 - 或者搖擺其基礎並指向新的物理學。發現這種常見的希格斯 - 玻色子衰變通道絕非易事，正如玻色子發現後的六年時間 所示。
  • 希格斯玻色子讓萬物擁有質量
    希格斯玻色子讓萬物擁有質量 青島全搜索電子報   2013.10.09 星期三     標準粒子模型理論中共預言了62種基本粒子的存在，希格斯玻色子正是該理論依賴的基石。作為物質的質量之源，希格斯玻色子連接著粒子獲得質量的領域。
  • 神秘粒子希格斯玻色子,它的發現意味著什麼?
    2012年，一種新的粒子在大型強子對撞機中被發現，這正是神出鬼沒物理學家們期待已久的希格斯玻色子。不過這個叫希格斯玻色子的東西有什麼大不了的？事實上，這部分固有質量也來自於束縛能，對於原子組成的粒子，它的質量來自希格斯場。根據量子場論的基礎解釋，粒子被視作場中的激勵，宇宙中各處都充滿著場。比如電子即是電場中的激勵。在電場中的某處施加能量，場振了起來，如果撥動吉他的琴弦，這個振動就是電子。量子場論在20世紀50年代，給出了電子一個完美又奇怪的定義，預言電子是沒有質量的。
  • 2013諾貝爾物理獎:希格斯玻色子為什麼又叫上帝粒子?
    希格斯共享，他們提出了一種理論機制，該理論解釋了亞原子粒子的質量起源，最近，因為在歐洲核子中心大型對撞機上的ATLAS和CMS實驗中發現了它所預言的基本粒子，讓該理論獲得驗證。希格斯玻色子 (Higgs boson) 是粒子物理標準模型所預言的一種基本粒子。
  • 希格斯玻色子真的被製造出來了嗎?
    沒有質量的粒子的碰撞似乎不能產生「能夠賦予質量」的希格斯玻色子，但是在大型強子對撞機（LHC）中，只要一秒鐘就會產生希格斯玻色子。愛因斯坦最著名的理論，通常都會被寫成E=mc^2，告訴我們能量和物質只是同一枚硬幣的兩面。
  • 神話般的「上帝粒子」:希格斯玻色子的預測與發現
    新機制引入了一個新的量子場，我們今天稱之為希格斯場，其量子表現形式是希格斯玻色子。只有與希格斯場相互作用的粒子才能獲得質量。正是這種機制創造了標準模型的所有複雜性。原本的這個機制只是想解釋W玻色子和Z玻色子的質量，但科學家們很快發現，他們可以擴展這個新機制，以解釋所有大質量基本粒子的質量。
  • 希格斯玻色子為什麼被稱為上帝粒子?讓我們來了解一下上帝粒子
    本期我們來聊一聊希格斯玻色子。希格斯玻色子為什麼被稱為「上帝粒子」呢？這就要從它的起源說起了，希格斯玻色子是英國物理學家彼得·希格斯於1964年提出的。其實彼得·希格斯並不喜歡「上帝粒子」這個名字。希格斯玻色子被稱為「上帝粒子「是諾貝爾物理學獎獲得者利昂·萊德曼無意中為希格斯玻色子起的。雖然科學家們不喜歡這個名字（因為這個名字帶有很濃厚的宗教色彩），但這個名字卻廣為流傳，人們一提起希格斯玻色子就會想到「上帝粒子」這個詞。
  • 為什麼說物理學仍隱藏在希格斯玻色子之中?
    2012年，在長達27公裡的大型強子對撞機中，高速相撞的粒子產生了希格斯玻色子（Higgs boson），上個世紀60年代預言中的粒子終於被找到，這是粒子物理標準模型遺失的最後一塊拼圖，其意義不言而喻。但在此後，大型強子對撞機還沒有發現其他新的粒子，這就了許多標準模型無法解釋的宇宙謎團。