中新網10月8日電,2013年諾貝爾物理學獎10月8日在瑞典揭曉,比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學家彼得·希格斯因希格斯玻色子(又稱「上帝粒子」)的理論預言獲獎。
比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒(左)和英國理論物理學家彼得·希格斯(右)
希格斯玻色子,又稱「上帝粒子」,是最後一種未被發現的基本粒子,也是解釋物質質量之謎的最重要粒子。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。
1964年,恩格勒和羅伯特·布繞特(已故)共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。同年,彼得·希格斯也在《物理評論快報》發表文章,提出希格斯機制理論。
當地時間2012年7月4日,瑞士Meyrin,歐洲核子研究中心科學家舉行新聞發布會,稱發現了一種新的亞原子粒子,這可能是難以捉摸的希格斯玻色子。
2011年12月13日,歐洲核子研究中心科學家宣布,他們發現了希格斯玻色子存在的跡象。但經考慮實驗其它誤差後,宣布實驗結果無效。2012年7月4 日科學家宣布發現了一個新粒子,與希格斯玻色子特徵有吻合之處。
2013年生理學或醫學獎7日已經揭曉,3位科學家因對細胞運輸系統的研究而共享殊榮。他們分別是:來自耶魯大學的美國科學家詹姆斯·M·羅斯曼、加州大學伯克利分校的美國科學家蘭迪·W·謝克曼、以及史丹福大學的德國科學家託馬斯·C·蘇德霍夫。
8日物理學獎揭曉之後,化學獎和文學獎將分別於9日和10日宣布。11日和14日,和平獎和經濟學獎也將陸續揭曉。
英科學家希格斯反感「上帝粒子」稱號:我是無神論者
1964年,彼得·希格斯發表了一篇學術理論文章,提出一種粒子場的存在,預言一種能吸引其他粒子進而產生質量的玻色子的存在。他認為,這種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,其他粒子在這種粒子形成的場中遊弋並產生慣性,進而形成質量,構築成大千世界。
這種理論中的粒子後來被別人以「希格斯」的名稱命名,外號「上帝粒子」。
當其他粒子相繼被發現時,48年來,「上帝粒子」始終遁形。
這一理論剛剛問世時,沒有獲得太多支持,直至後來,越來越多科學家認同這一理論,並在這一假設基礎上構建「標準模型」的概念,並不斷完善成今天的粒子物理學理論。
2012年7月4日,希格斯應邀出現在歐洲核研究組織位於日內瓦的總部。媒體記者一擁而上,老人顯然有些驚慌。「難以置信,」老人說,「居然在我的有生之年發現了它。」
當年與希格斯共事的一些科學家開始回憶希格斯玻色子理論問世之初所遭受的磨難和挫折。在學術上跟隨希格斯多年的物理學家阿蘭·沃克說,希格斯第一篇有關玻色子的論文,原本打算在權威雜誌《物理快報》上發表,但投稿遭拒。
「他(希格斯)當時說,『好吧,他們不懂』,」沃克說。
後來,幾經修改,希格斯的第二篇論文發表在美國期刊《物理學評論》上,那是希格斯有關玻色子的設想第一次公開發表。
談到希格斯這個人,沃克說:「他脾氣相當溫和,非常紳士,但在物理學上他有些固執。」
有意思的是,當別人提到「希格斯玻色子」時,希格斯總是誠惶誠恐,因為他覺得「不配用自己的名字」命名這種粒子。而且,他對「上帝粒子」的外號更加反感,因為他堅稱自己是無神論者。(凌朔 新華社今晨特稿)
翻頁請看《科學》評出2012十大科學進展,上帝粒子居首
美國《科學》雜誌網站20日公布了該刊評選的2012年十大科學進展,其中發現被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子被列為本年度最大科學突破。
1 發現「上帝粒子」
希格斯玻色子是英國教授彼得·希格斯在上世紀60年代的理論研究中預言存在的粒子,是物質的質量之源,其他粒子在希格斯玻色子構成的「海洋」中「遊弋」,受其作用而產生慣性,最終才有了質量。在物理學「標準模型」所預言的基本粒子中,希格斯玻色子是最後一種被證明存在的基本粒子,由於它極為重要又難以尋覓,曾有人開玩笑說它是「上帝詛咒的粒子」,後來常被稱作「上帝粒子」。
歐洲核子研究中心今年7月4日宣布,該中心的兩個強子對撞實驗項目——ATLAS和CMS均發現一種新的粒子,具有和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。數據的確定性為5西格瑪,即理論物理界可以確認「發現」的水平。《科學》雜誌認為,這項發現將「標準模型」拼圖中的最後一塊填充到位,雖然尚不清楚該發現未來將把粒子物理領域引向何處,但其對物理學界的重大影響不可否認。
2 丹尼索瓦人基因組
德國馬克斯·普朗克進化人類學研究所科學家開發出一種將特定分子與單股DNA相結合的新技術。通過這種技術,他們利用一個距今7.4萬年至8.2萬年的指骨碎片獲得了丹尼索瓦人的基因組高覆蓋率測序數據,重建其基因組全序列。從如此古老的樣本中製作出高品質全基因組,意味著科學界在古代DNA測序領域取得巨大進步。
3 用幹細胞製造卵子
日本京都大學研究小組今年10月報告說,他們首次利用誘導多功能幹細胞成功培育出實驗鼠的卵子,並使其受精從而誕出健康小鼠。實驗結果未能達到科學家們的終極目標——完全在實驗室中得到卵細胞,但它為研究基因及其他影響生育和卵細胞發育的因素提供了強有力工具。
4 「好奇」號火星車著陸系統
重達900多公斤的美國「好奇」號火星車8月6日藉助由火箭提供動力的、名為「天空起重機」的助降系統緩緩在火星表面著陸。從進入火星大氣層到著陸僅用了7分鐘,雖然難度高、風險大,但著陸過程堪稱完美。
5 X射線雷射給出蛋白質結構
一個科學家團隊利用比傳統同步加速輻射源亮10億倍的X射線雷射確認了布氏錐蟲所需的一種酶的結構。這一進展證明用X射線雷射照射的方式來解密蛋白質結構的可能性。
6 基因組的精密工程
對高等生物DNA的修改和刪除一般而言無法確定結果。不過在2012年,一種名為「轉錄激活子樣效應因子核酸酶」的工具賦予研究人員改變或消滅活的斑馬魚、蟾蜍、牲畜甚至病人細胞中特定基因的能力。這種技術被證明與基因靶向技術一樣有效但較為廉價,而且能讓研究人員確認基因及突變在健康人和病人中的特定作用。
7 馬約拉納費米子
它是一種反粒子就是自身的粒子,物理學界有關其是否存在的爭論已持續了70多年。荷蘭代爾夫特理工大學科學家今年首次觀測到馬約拉納費米子存在的堅實證據。這一發現已促使科學家努力將馬約拉納費米子結合到量子計算中,因為他們認為,由這些神秘粒子組成的「量子比特」會比目前數字計算機中所擁有的比特更有效率地存儲和處理數據。
8 「DNA元素百科全書」計劃
國際科學界9月5日宣布,「DNA元素百科全書」計劃獲得了迄今最詳細的人類基因組分析數據,這是「人類基因組計劃」之後國際科學界在基因研究領域取得的又一重大進展。本次公布的數據顯示,人類基因組中約80%的基因都有某種確定的功能。這些新細節能幫助研究人員理解基因受到控制的途徑,並摸清某些疾病的遺傳學風險因子。
9 人腦-機器接口
美國布朗大學等機構研究人員今年展示了讓癱瘓病人用意念移動機械臂並從事複雜三維運動的技術。這種技術仍然是試驗性的,而且極其昂貴,不過科學家們希望,更先進的計算程序可改善這種神經性假肢,用以幫助因中風、脊髓損傷等而癱瘓的病人。這種「人腦-機器」接口研究在未來有廣闊的應用空間,除了能幫助殘疾人外,在軍事和太空探索等領域也有非常高的實用價值。
10 中微子振蕩
大亞灣中微子實驗國際合作組3月宣布,大亞灣中微子實驗發現了一種新的中微子振蕩,並測量到其振蕩機率。這一重要成果對於最終揭開宇宙起源和演化之謎有著重大意義。
(綜合中國新聞網、羊城晚報、新華網消息)