希格斯玻色子-內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子。它也是標(biāo)準(zhǔn)模型中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子。物理學(xué)家希格斯提出了希格斯機(jī)制。在此機(jī)制中，希格斯場(chǎng)引起自發(fā)對(duì)稱性破缺，并將質(zhì)量賦予規(guī)范傳播子和費(fèi)米子。希格斯粒子是希格斯場(chǎng)的場(chǎng)量子化激發(fā)，它通過(guò)自相互作用而獲得質(zhì)量。2012年7月2日，美國(guó)能源部下屬的費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室宣布，該實(shí)驗(yàn)室最新數(shù)據(jù)接近證明被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在。2013年2月4日，該實(shí)驗(yàn)室確認(rèn)上帝粒子的存在。[8]

希格斯玻色子標(biāo)準(zhǔn)模型給出了自然界四種相互作用中的電磁相互作用和弱相互作用的統(tǒng)一描述，但是在能量低于一定條件后，電磁相互作用和弱相互作用將呈現(xiàn)為不同的相互作用，這被稱為電弱相互作用的對(duì)稱性自發(fā)破缺。希格斯粒子就是在標(biāo)準(zhǔn)模型解釋電弱對(duì)稱性自發(fā)破缺的機(jī)制時(shí)引入的。

1964年，英國(guó)物理學(xué)家彼得·希格斯（<em>P.W.Higgs</em>）發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)理論文章，提出一種粒子場(chǎng)的存在，預(yù)言一種能吸引其他粒子進(jìn)而產(chǎn)生質(zhì)量的玻色子的存在。他認(rèn)為，這種玻色子是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ)，其他粒子在這種粒子形成的場(chǎng)中游弋并產(chǎn)生慣性，進(jìn)而形成質(zhì)量，構(gòu)筑成大千世界。2012年7月4日，當(dāng)歐洲核研究組織宣布發(fā)現(xiàn)一種與“上帝粒子”“一致”的亞原子粒子時(shí)，希格斯說(shuō)，“難以置信”。

這種理論中的粒子后來(lái)被別人以“希格斯”的名稱命名，外號(hào)“上帝粒子”。

當(dāng)其他粒子相繼被發(fā)現(xiàn)時(shí)，48年來(lái)，“上帝粒子”始終遁形。[1]

希格斯提出了希格斯機(jī)制。在此機(jī)制中，希格斯場(chǎng)引起電弱相互作用的對(duì)稱性自發(fā)破缺，并將質(zhì)量賦予規(guī)范玻色子和費(fèi)米子。希格斯粒子是希格斯場(chǎng)的場(chǎng) 量子化激發(fā)，它通過(guò)自相互作用而獲得質(zhì)量。歐洲核子研究中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（<em>Large Hadron Collider</em>，簡(jiǎn)稱LHC）將有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)希格斯粒子?！?/p>

希格斯玻色子希格斯玻色子被認(rèn)為是物質(zhì)的質(zhì)量之源，“上帝粒子”是1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者萊德曼對(duì)希格斯玻色子的別稱。這種粒子是物理學(xué)家們從理論上假定存在的一種基本粒子，目前已成為整個(gè)粒子物理學(xué)界研究的中心，萊德曼更形象地將其稱為“指揮著宇宙交響曲的粒子”。　　

自1899年湯姆遜爵士發(fā)現(xiàn)電子?開(kāi)始，直至如今，在一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里 ，人類(lèi)一直孜孜不倦的探索著微觀世界的奧秘。1995年3月2日，美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室向全世界宣布他們發(fā)現(xiàn)了頂夸克時(shí)，一套稱之為標(biāo)準(zhǔn)模型的粒子物理學(xué)模型所預(yù)言的62個(gè)基本粒子中的61個(gè)都已經(jīng)得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持與驗(yàn)證，看上去標(biāo)準(zhǔn)模型馬上就要獲得決定性的勝利，對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的探索已經(jīng)到達(dá)了它的尾聲，似乎人類(lèi)也馬上就要聽(tīng)到這一跌宕起伏的，充滿了高潮與華彩的探索樂(lè)章的終曲，但是仍然有一個(gè)粒子，游離在這座輝煌的大廈之外，仿佛一個(gè)幽靈，這就是希格斯粒子，而且就是這個(gè)粒子可能會(huì)擊垮整座大廈。但是也許會(huì)為我們揭示出一條全新的探索旅途。就讓我們先來(lái)回顧一下上個(gè)世紀(jì)中期以來(lái)粒子物理學(xué)的發(fā)展歷史，以及現(xiàn)在處于主流的標(biāo)準(zhǔn)模型理論。

在電弱統(tǒng)一理論從建立到獲得成功，其中一個(gè)關(guān)鍵的因素就是對(duì)稱自發(fā)破殘?jiān)硗茰y(cè)出來(lái)的希格斯玻色子，用它來(lái)解釋電弱統(tǒng)一理論中的W+1、W-1、Z0玻色子非零質(zhì)量的獲得機(jī)制。但到如今，電弱統(tǒng)一理論已經(jīng)獲得了諾貝爾獎(jiǎng)從而得到大家普遍的承認(rèn)，而作為電弱統(tǒng)一理論基礎(chǔ)的希格斯玻色子（X0）仍然沒(méi)有在大家的視野中揭開(kāi)它神秘的面紗，這個(gè)難題一直以來(lái)都困擾著所有從事基本粒子研究的愛(ài)好者們。雖說(shuō)到現(xiàn)在為止還沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)它的蹤跡，但很多實(shí)驗(yàn)表明了電弱統(tǒng)一理論是完全正 確的，這使得人們相信它必然存在，發(fā)現(xiàn)它只是時(shí)間的問(wèn)題。但是科學(xué)是一門(mén)以事實(shí)說(shuō)話的學(xué)問(wèn)，不是大家想當(dāng)然的就能解決的問(wèn)題。因此找到一種合乎自然辯證邏輯的理論是解釋現(xiàn)象的關(guān)鍵。

為了修補(bǔ)上述理論的缺陷，英國(guó)物理學(xué)家希格斯希格斯玻色子提出了希格斯場(chǎng)的存在，并進(jìn)而預(yù)言了希格斯玻色子的存在。假設(shè)出的希格斯玻色子是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ)。其他粒子在希格斯玻色子構(gòu)成的場(chǎng)中，受其作用而產(chǎn)生慣性，最終才有了質(zhì)量。之后所有的粒子在除引力外的另3種力的框架中相互作用，統(tǒng)一于標(biāo)準(zhǔn)模型之下。標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言了62種基本粒子的存在，這些粒子基本都已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，而希格斯玻色子是最后一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子。

據(jù)香港《文匯報(bào)》14日?qǐng)?bào)道，歐洲核子研究中心（CERN）日前公布了來(lái)自大型強(qiáng)子對(duì)撞器（LHC）的重要數(shù)據(jù)，顯示“可能看到”有“上帝粒子”之稱的希格斯玻色子（Higgs boson）。該理論可解釋粒子為何擁有質(zhì)量，從而演化為萬(wàn)事萬(wàn)物。人類(lèi)距離了解宇宙誕生之謎或許將要邁進(jìn)一大步。

CERN昨日表示，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)透過(guò)LHC看到希格斯玻色子的可能蹤跡，但是數(shù)據(jù)肯定性尚不足以被稱為“發(fā)現(xiàn)”，目前還需要更多的實(shí)驗(yàn)和分析。其中一個(gè)團(tuán)隊(duì)表示，探測(cè)到的訊息約為126千兆電子伏特左右。CERN早前已表示，不會(huì)在今年公布發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”。

科學(xué)家們建立起被稱為標(biāo)準(zhǔn)模型的粒子物理學(xué)理論，它把基本粒子分成3大類(lèi)：夸克、輕子與玻色子。標(biāo)準(zhǔn)模型的缺陷，就是該模型無(wú)法解釋物質(zhì)質(zhì)量的來(lái)源。在本質(zhì)上，這個(gè)場(chǎng)就像一池黏黏的蜜糖，除了非質(zhì)量的基本粒子，通過(guò)此場(chǎng)的時(shí)候，會(huì)將粒子轉(zhuǎn)變成帶有質(zhì)量的粒子，就像是原子的成分。在標(biāo)準(zhǔn)模型中，希格斯粒子包含了一個(gè)中性與兩個(gè)帶電成分的區(qū)域。兩個(gè)帶電和一個(gè)中性區(qū)域皆是Goldstone玻色子，是縱向三極化分量帶質(zhì)量的W+、 W–和 Z 玻色子。

維持中性成分的量子希格斯玻色子對(duì)應(yīng)到具有質(zhì)量的希格斯粒子。既然希格斯場(chǎng)是一個(gè)標(biāo)量場(chǎng)，希格斯粒子沒(méi)有自旋，也就沒(méi)有內(nèi)在的角動(dòng)量。標(biāo)準(zhǔn)模型沒(méi)有預(yù)測(cè)希格斯玻色子的質(zhì)量。如果質(zhì)量在115和180 GeV/c2之間，則標(biāo)準(zhǔn)模型的能量等級(jí)可以有效直到普朗克尺度（1016 TeV）。

許多理論學(xué)家預(yù)測(cè)新的物理學(xué)會(huì)建構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)模型之上能量在TeV的尺度，基于不足的標(biāo)準(zhǔn)模型性質(zhì)。希格斯粒子（或其他的電弱對(duì)稱機(jī)制）可能的最大質(zhì)量是1.4 TeV；除了這一點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)模型變的不相容，因?yàn)榻y(tǒng)一性違反了一些散射的過(guò)程。許多超對(duì)稱性的模型預(yù)測(cè)出最輕的希格斯粒子的質(zhì)量比現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)在高一點(diǎn)，大約120 GeV或者更低。

9維至8維-五期希格斯玻色子的能量（eV），大?。╟m）及分裂結(jié)構(gòu)表　

用方程式可以簡(jiǎn)要的表達(dá)以下這種變化：

一、夸克（K+2/3、K-2/3）、味玻色子（W+1、W-1）及電荷粒

（E+1、E-1）的生成方程

⒈H+8/3 → K+2/3 + W+1 + E+1

⒉H-8/3 → K-2/3 + W-1 + E-1

二、夸克（K-1/3、K+1/3）、味玻色子（W+1、W-1）及中微子（M 0）的生成方程

⒈V-4/3 → K-1/3 + W-1 + M 0

⒉V+4/3 → K+1/3 + W+1 + M 0

三、希格斯玻色子（X0）、引力子（G0）及味玻色子（W+1、W-1）的生成方程

⒈H+8/3 + H-8/3 → X0 + W+1 + W-1

⒉V+4/3 + V-4/3 → G0 + W+1 + W-1

四、磁單極子（C0）、膠子（J0）、光子（Y0）及不帶荷的味玻色子（Z0）的生成方程

⒈H+8/3 + H-8/3 → C0 + J0 + Z0

⒉V+4/3 + V-4/3 → Y0 + J0 + Z0模型

粒子物理學(xué)在上個(gè)世紀(jì)50年代，經(jīng)歷了一個(gè)短暫的困難時(shí)期，按照諾貝爾獎(jiǎng)得主，電弱統(tǒng)一理論提出者之一的斯蒂芬·溫伯格的話來(lái)說(shuō)那是“一個(gè)充滿挫折與困惑的年代”，幾乎當(dāng)時(shí)已經(jīng)應(yīng)用的理論都遇到了很大的問(wèn)題。這些困惑激勵(lì)著物理學(xué)家們給出新的解答，從60年代開(kāi)始，基于楊-米爾斯的非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)理論，逐步構(gòu)建完成了現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)模型理論。今天，標(biāo)準(zhǔn)模型早已成為粒子物理學(xué)的主流理論，它的很多預(yù)言不斷為一個(gè)又一個(gè)激動(dòng)人心的實(shí)驗(yàn)成果所證實(shí)。標(biāo)準(zhǔn)模型是一套描述強(qiáng)作用力、弱作用力及電磁力這三種基本力及組成所有物質(zhì)的基本粒子的理論。它屬于量子場(chǎng)論的范疇，但是沒(méi)有描述重力。

標(biāo)準(zhǔn)模型包含費(fèi)米子及玻色子兩類(lèi)——費(fèi)米子為擁有半整數(shù)的自旋并遵守泡利不相容原理（這原理指出沒(méi)有相同的費(fèi)米子能占有同樣的量子態(tài)）的粒子；玻色子則擁有整數(shù)自旋而并不遵守泡利不相容原理。簡(jiǎn)單地說(shuō)，費(fèi)米子組成物質(zhì)的粒子，而玻色子負(fù)責(zé)傳遞各種作用力。電弱統(tǒng)一理論與量子色動(dòng)力學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)模型中合并為一。這些理論都基于規(guī)范場(chǎng)論，即把費(fèi)米子跟玻色子配對(duì)起來(lái)，以描述費(fèi)米子之間的力。由于每組中介玻色子的拉格朗日函數(shù)在規(guī)范變換中都不變，所以這些中介玻色子就被稱為“規(guī)范玻色子”。

標(biāo)準(zhǔn)模型所包含的玻色子有：希格斯玻色子負(fù)責(zé)傳遞電磁力的光子；負(fù)責(zé)傳遞弱核力的W及Z玻色子；負(fù)責(zé)傳遞強(qiáng)核力的8種膠子。

希格斯玻色子也是一種玻色子，然而它與上述這些規(guī)范玻色子不同，希格斯粒子負(fù)責(zé)引導(dǎo)規(guī)范變換中的對(duì)稱性自發(fā)破缺，是慣性質(zhì)量的來(lái)源，因此并不是規(guī)范玻色子。那么為何質(zhì)量問(wèn)題如此重要呢？要解答這個(gè)問(wèn)題，必須回到20世紀(jì)60年代理論探索的開(kāi)始階段。在研究過(guò)程中，楊-米爾理論無(wú)論應(yīng)用到弱還是強(qiáng)相互作用中所遇到的主要障礙就是質(zhì)量問(wèn)題，由于規(guī)范理論規(guī)范對(duì)稱性禁止規(guī)范玻色子帶有任何質(zhì)量，然而這一禁忌卻與實(shí)驗(yàn)中的觀測(cè)不相符合，如果不能解決質(zhì)量問(wèn)題，將使得整個(gè)研究失去基礎(chǔ)。一開(kāi)始人們?cè)噲D通過(guò)自發(fā)對(duì)稱破缺機(jī)制，即打破規(guī)范理論中對(duì)拉氏量對(duì)稱性的嚴(yán)格要求，使得物理真空中的拉氏量不再滿足這種對(duì)稱性，然而到了1962年，每一個(gè)自發(fā)對(duì)稱性破缺都被證明必定伴隨著一個(gè)無(wú)質(zhì)量無(wú)自旋粒子，這無(wú)疑也是不可能的。1964年，英國(guó)物理學(xué)家希格斯（Higgs）解決了這個(gè)問(wèn)題，使得自發(fā)對(duì)稱性破缺發(fā)生時(shí)，那個(gè)無(wú)質(zhì)量無(wú)自旋粒子仍然存在，但它將變成規(guī)范粒子的螺旋性為零的分量，從而使規(guī)范粒子獲得質(zhì)量。這一方法被今天的標(biāo)準(zhǔn)模型所借鑒，標(biāo)準(zhǔn)模型通過(guò)引入基本標(biāo)量場(chǎng)——希格斯場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所謂希格斯機(jī)制。通過(guò)希格斯場(chǎng)產(chǎn)生對(duì)稱性破缺，同時(shí)在現(xiàn)實(shí)世界留下了一個(gè)自旋為零的希格斯粒子。

這樣我們也就明白了為何希格斯粒子如此重要的原因，可以說(shuō)它是整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型的基石，如果希格斯粒子不存在，將使整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型失去效力。

美國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)新的原子撞擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所謂的“上帝粒子”實(shí)際上可能是5種截然不同的粒子。一些理論家認(rèn)為希格斯玻色子并不單單指一種粒子，而是多種質(zhì)量相似但所帶電荷存在差異的粒子。美國(guó)伊利諾斯州巴達(dá)維亞費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的研究人員指出，他們發(fā)現(xiàn)了能夠證明這種“多種粒子理論”的證據(jù)。有關(guān)“上帝粒子”的單一粒子理論就此面臨挑戰(zhàn)?！?/p>

在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室萬(wàn)億電子伏粒子對(duì)撞機(jī)最近進(jìn)行的一項(xiàng)名為“DZero”的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和反質(zhì)子相撞更多地是產(chǎn)生物質(zhì)粒子而不是反物質(zhì)粒子。研究報(bào)告聯(lián)合執(zhí)筆人、費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室理論物理學(xué)家亞當(dāng)·馬丁表示，兩者之間相差很少，不到1%，但無(wú)法利用假定只存在一種希格斯玻色子的標(biāo)準(zhǔn)模型加以解釋。同時(shí)他認(rèn)為這種影響實(shí)際上非常小，但如果將標(biāo)準(zhǔn)模型中所有最初原則考慮在內(nèi)，這種影響仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)科學(xué)家的想象?！?/p>

標(biāo)準(zhǔn)模型假設(shè)只存在一種希格斯粒子，無(wú)法解釋DZero實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。如果科學(xué)家假定希格斯玻色子實(shí)際上是指5種粒子——也就是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行擴(kuò)展，形成雙希格斯二重態(tài)模型——DZero實(shí)驗(yàn)的結(jié)果便可以解釋。亞當(dāng)·馬丁表示，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，加入了新的粒子和新的交互作用。新的交互作用對(duì)物質(zhì)和反物質(zhì)區(qū)別對(duì)待，因此能夠促使實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)更大的影響。

在歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)工作的科學(xué)家分別以兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)尋找希格斯玻色子，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別稱為Atlas和CMS。

歐洲核子研究中心1991年開(kāi)始設(shè)計(jì)興建的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)位于法國(guó)和瑞士邊境地區(qū)地下100米深、約27公里長(zhǎng)的環(huán)形隧道中，耗資總計(jì)約100億美元，于2008年9月10日正式開(kāi)始調(diào)試運(yùn)行。它憑借能使單束粒子流能量達(dá)到7萬(wàn)億電子伏特而成為世界上能級(jí)最高的對(duì)撞機(jī)?？茖W(xué)家普遍期望在這一對(duì)撞機(jī)的幫助下，能夠發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子。不過(guò)希格斯認(rèn)為，迄今已運(yùn)行多年的美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬(wàn)億電子伏特加速器可能已經(jīng)獲得了希格斯玻色子存在的數(shù)據(jù)。

歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)2000年，希格斯玻色子位于瑞士的歐洲核子研究中心（CERN）的工作人員通過(guò)世界上最大的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)LEP攫取了115GeV的希格斯粒子，但是他們當(dāng)時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不足以做出任何確定的推論。2003年，物理學(xué)家試圖通過(guò)位于美國(guó)芝加哥的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的正負(fù)質(zhì)子對(duì)撞機(jī)，讓質(zhì)子與反質(zhì)子相互對(duì)撞分析出希格斯粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，試圖證實(shí)或否定CERN先前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是由于先前計(jì)劃從舊實(shí)驗(yàn)中回收反質(zhì)子的方案并不可行，而且存在已有二十年之久的正負(fù)質(zhì)子對(duì)撞機(jī)同樣也到了更換的階段，需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)修復(fù)，因此費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的研究遇到了一定的挫折。

2008年8月，靠近瑞士和法國(guó)邊境的歐洲核子研究中心將開(kāi)始運(yùn)行新的大型質(zhì)子對(duì)撞機(jī)（LHC）。這架大型質(zhì)子對(duì)撞機(jī)安放在位于地下175米深處，周長(zhǎng)約為27公里的隧道中，計(jì)劃造價(jià)約為80億美元。科學(xué)家普遍期望在這一對(duì)撞機(jī)的幫助下，能夠發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子。歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LargeHadronCollider 簡(jiǎn)稱LHC）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，找到了希格斯玻色子存在的證據(jù)。

2011年6月10日，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室提交給《物理評(píng)論快報(bào)》的文章內(nèi)容，該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Dmitri Denisov敘述：我們并沒(méi)有看到相關(guān)的信號(hào)特征，如果希格斯玻色子確實(shí)存在，根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)程序，我們應(yīng)該會(huì)從加速器的數(shù)據(jù)上讀出來(lái)，但是我們審視了全部的數(shù)據(jù)，就是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該出現(xiàn)的東西，也就是說(shuō)，本該出現(xiàn)的信號(hào)消失了，這是個(gè)匪夷所思的現(xiàn)象。針對(duì)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的數(shù)據(jù)，歐洲核研究機(jī)構(gòu)的發(fā)言人詹姆斯·吉利斯（James Gilies）在瑞士的日內(nèi)瓦回應(yīng)說(shuō)：由該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)運(yùn)行的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的粒子加速器所取得的階段性成果目前還不適宜公布，但可以肯定的是會(huì)在接下來(lái)的數(shù)周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)解析，而費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室則太早將數(shù)據(jù)的解讀分析進(jìn)行發(fā)布。

2011年7月22日，用作模擬宇宙大爆炸的“末日機(jī)器”LHC，位于法國(guó)與瑞士邊境的地底，它的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域Atlas和CMS以接近光速對(duì)撞超過(guò)180萬(wàn)億個(gè)質(zhì)子，從爆炸生成的粒子碎片和量子波動(dòng)中，各自發(fā)現(xiàn)約30個(gè)疑似上帝粒子，其質(zhì)量都是約143十億電子伏特（GeV）。同時(shí)，這些對(duì)撞也排除其它上帝粒子出現(xiàn)的“質(zhì)量范圍”。此外，位于美國(guó)芝加哥附近的Tevatron粒子加速器也傳來(lái)好消息，它早前從對(duì)撞中發(fā)現(xiàn)，在142至148GeV之間出現(xiàn)“大量粒子”，而它們與LHC發(fā)現(xiàn)的粒子相似。而這一切如果屬實(shí)的話，人類(lèi)或許可能改變對(duì)這個(gè)世界的認(rèn)知。

2011年8月，歐洲核子研究中心表示，一些跡象表明，這種粒子也許真不存在，只是人們的“幻想”。該機(jī)構(gòu)2011年8月已經(jīng)向在印度孟買(mǎi)召開(kāi)的相關(guān)研討會(huì)提交了報(bào)告，稱通過(guò)其大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)找到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都對(duì)找到希格斯玻色子的蹤跡“意義不大”。與此同時(shí)，該中心許多科學(xué)家也認(rèn)為“希格斯玻色子不存在”的可能性越來(lái)越大。在粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中，總共預(yù)言了62種基本粒子，其中61種都已被驗(yàn)證，唯獨(dú)希格斯玻色子始終游離在物理學(xué)家的視野之外。找到這種粒子，就找到了建筑粒子物理學(xué)經(jīng)典理論大廈的最后一塊基石，如證明它不存在，整座大廈就要被推倒重建。歐洲核子研究中心研究主任塞爾希奧·貝托盧奇說(shuō)：“如果希格斯玻色子真的不存在，那么它的缺位將使人們的目光轉(zhuǎn)向‘新物理學(xué)’?！?許多世界頂級(jí)物理研究機(jī)構(gòu)曾試圖通過(guò)對(duì)撞試驗(yàn)尋找希格斯玻色子，但都沒(méi)有成功。

根據(jù) BBC 的報(bào)道，當(dāng)前LHC探測(cè)希格斯玻色子的計(jì)劃于2011年10月完成，希格斯玻色子在2011年12月12日已被“階段性發(fā)現(xiàn)”，盡管要得到最終的官方確認(rèn)還需要更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2011年12月13日，歐洲核子研究中心科學(xué)家示，他們發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子存在的跡象，這種碎片有時(shí)被稱為“上帝粒子”，因?yàn)樗怯钪嬷兴形镔|(zhì)的質(zhì)量之源。但是隨后，歐洲科研人員又表示，現(xiàn)有數(shù)據(jù)無(wú)法確切證實(shí)，估計(jì)可能在2012年年底得到答案。對(duì)此，一些科學(xué)家提出質(zhì)疑：1.考慮其它誤差后，不能說(shuō)找到了希格斯玻色子存在的證據(jù)。對(duì)歐洲實(shí)驗(yàn)室13號(hào)的結(jié)果，綜合后的結(jié)論是無(wú)效的。2.就是找到后，也只能解析為何其它粒子會(huì)有質(zhì)量，而不是給物質(zhì)以質(zhì)量。3.有科學(xué)家認(rèn)為，“上帝粒子”是媒體誤導(dǎo)的夸大之詞。

北京時(shí)間2010年7月13日，幾家國(guó)外媒體報(bào)道了意大利帕多瓦大學(xué)物理學(xué)家托馬索·多里戈日前發(fā)表的個(gè)人博客文章。文中稱美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬(wàn)億電子伏加速器（Tevatron）很可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子，即所謂的“上帝粒子”。但14日清晨，《新科學(xué)家》卻登文辟謠，幾乎同時(shí)，各媒體紛紛跟進(jìn)，多里戈亦更新博文以正視聽(tīng)。一時(shí)間，卷入者各執(zhí)一詞，討論版沸沸揚(yáng)揚(yáng)。

多里戈的博客名為《量子日記生還者》，其自稱是一名實(shí)驗(yàn)粒子物理學(xué)家，與歐核中心（CERN）的CMS實(shí)驗(yàn)小組以及美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的CDF小組有協(xié)作關(guān)系。這篇題為“有關(guān)發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的傳聞”的博文早在7月9日就已掛到網(wǎng)上，其中那段備受爭(zhēng)議的文字是：“我從兩個(gè)不同的、可能是獨(dú)立的信息源打聽(tīng)到，一萬(wàn)億電子伏加速器實(shí)驗(yàn)即將公布一些發(fā)現(xiàn)輕微希格斯波粒子信號(hào)的證據(jù)，一個(gè)信息源稱發(fā)現(xiàn)了‘三倍標(biāo)準(zhǔn)差效應(yīng)’，而另一個(gè)信息源并沒(méi)有明確指出這一發(fā)現(xiàn)，只是表示實(shí)驗(yàn)得到了一個(gè)意外的結(jié)果?！?/p>

或許當(dāng)時(shí)這段令人既興奮又疑惑的文字夾雜在篇幅龐大的數(shù)據(jù)分析中不易被人發(fā)現(xiàn)，直到13日經(jīng)《每日電訊報(bào)》《物理學(xué)家組織網(wǎng)》等主流媒體或科學(xué)網(wǎng)站報(bào)道可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子后，才惹出大范圍的爭(zhēng)議。

多里戈所謂的“三倍標(biāo)準(zhǔn)差效應(yīng)”，希格斯玻色子是指一種關(guān)于結(jié)果確定性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如果他獲得的數(shù)據(jù)屬實(shí)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)上講該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就有99.7%的可能性是發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子。通常，一個(gè)“五倍標(biāo)準(zhǔn)差效應(yīng)”（正確的可能性達(dá)99.9999%）才能被認(rèn)為確定性的程度已高到足以證明一個(gè)完全合理的新發(fā)現(xiàn)，一個(gè)“三倍標(biāo)準(zhǔn)差效應(yīng)”不具有足夠確定性，但仍能意味著這是希格斯玻色子存在的一個(gè)強(qiáng)有力證據(jù)。這正是科學(xué)類(lèi)媒體加深關(guān)注的原因。

盡管對(duì)事件進(jìn)行一手報(bào)道的幾家媒體語(yǔ)氣還算客觀，甚至有些模棱兩可，但經(jīng)幾手轉(zhuǎn)載加工后的文章則顯得不那么冷靜，標(biāo)題做得更是鐵板釘釘，由此引發(fā)輿論與學(xué)界的軒然大波也就在所難免。一時(shí)間多里戈的博客幾乎被尋找各自證據(jù)的人踏破。

14日，題為《“上帝粒子已發(fā)現(xiàn)”之說(shuō)實(shí)無(wú)根據(jù)》的文章赫然登載于英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站頭條。文章稱，正在都靈參加2010年粒子物理與宇宙學(xué)國(guó)際研討會(huì)的物理學(xué)家們，對(duì)“上帝粒子被發(fā)現(xiàn)”的消息十分疑惑?！段锢韺W(xué)家組織網(wǎng)》也隨后查證說(shuō)，多里戈并不是希格斯玻色子研究團(tuán)隊(duì)的成員。

被卷入事件的主角——費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，發(fā)布在推特（Twitter)上的言辭更是分外犀利：“這就是一為求名氣的博客作者散布的謠言，僅此而已?！?/p>

《紐約時(shí)報(bào)》卻能以相對(duì)平和的心態(tài)看待此事，其描述是：可能的確還沒(méi)達(dá)到能發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的數(shù)據(jù)規(guī)模，但如果加以證實(shí)，仍將能解開(kāi)宇宙物質(zhì)與反物質(zhì)的反對(duì)稱性之謎。

面對(duì)強(qiáng)大的質(zhì)疑聲浪，肇事者多里戈再發(fā)博文，指出自己的物理分析一貫清晰詳盡，其又拿出了大量嶄新的圖表數(shù)據(jù)予以佐證。盡管與之前相比語(yǔ)氣審慎了許多，但他依舊聲言，關(guān)于這一主題的更多信息會(huì)在本月召開(kāi)的巴黎高能物理國(guó)際會(huì)議上披露出來(lái)。

2011年4月26日，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，據(jù)內(nèi)部消息透露，全球最大的核粒子加速器——長(zhǎng)達(dá)17公里的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了傳說(shuō)中的“上帝粒子“——希格斯玻色子。

據(jù)悉，該傳聞來(lái)自于一份泄露的內(nèi)部記錄，據(jù)說(shuō)這份筆記出自于大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的物理學(xué)家們。不久前，一篇匿名文章公布了哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)家彼得-沃伊特（Peter Woit）博客里一份記錄的部分內(nèi)容，隨之上述傳聞便傳開(kāi)來(lái)。

對(duì)于這樣的傳聞，有些物理學(xué)家視之為惡作劇，而另一些物理學(xué)家則相信了，并且稱該發(fā)現(xiàn)是人類(lèi)在理解宇宙運(yùn)行原理之路上一個(gè)重大的粒子物理學(xué)突破。美國(guó)錫拉丘茲大學(xué)（Syracuse University）的物理學(xué)家謝爾登-斯通（Sheldon Stone）表示：“如果這個(gè)傳聞是真的，那么這將讓人激動(dòng)不已?！?/p>

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型，希格斯玻色子預(yù)計(jì)是存在的。物理學(xué)家們相信，希格斯玻色子賦予了所有其他粒子質(zhì)量，在宇宙大爆炸后對(duì)宇宙的形成起著決定性作用。然而長(zhǎng)期以來(lái)，那些相信希格斯玻色子能夠解釋為什么物體有質(zhì)量的物理學(xué)家們都無(wú)法找到希格斯玻色子。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室質(zhì)子—反質(zhì)子對(duì)撞機(jī)（Tevatron）以及歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī) (LHC）等大型核粒子加速器都在不斷地尋找著希格斯玻色子和其他亞原子物質(zhì)。這些加速器以極快的速度將粒子撞擊在一起，從而產(chǎn)生大量其他粒子。

據(jù)悉，泄露的記錄表明大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的ATLAS粒子探測(cè)實(shí)驗(yàn)可能獲得了一個(gè)希格斯玻色子的信號(hào)，該信號(hào)與希格斯玻色子預(yù)期產(chǎn)生的信號(hào)保持這大部分特征的一致性，然而該信號(hào)的一些其他方面與預(yù)期并不符合。

對(duì)此，斯通稱：“它的生產(chǎn)速度要比在標(biāo)準(zhǔn)模型下預(yù)期的希格斯玻色子生產(chǎn)速度還要快。這個(gè)信號(hào)可能是一些其他粒子的存在證據(jù)?！彼雇ㄑa(bǔ)充道：“從某種意義上說(shuō)，這更有趣了，這可能是在標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理現(xiàn)象?！彼雇ㄖ赋鲂孤兜挠涗洸⒎鞘茿TLAS研究隊(duì)伍的正式結(jié)果，所以現(xiàn)在就猜測(cè)該傳聞的有效性和意義有點(diǎn)為時(shí)過(guò)早了。“實(shí)際上在該內(nèi)部合作實(shí)驗(yàn)結(jié)果被核準(zhǔn)前就對(duì)其進(jìn)行公開(kāi)討論是相當(dāng)不合理、不科學(xué)的。所以這個(gè)‘結(jié)果’在該團(tuán)隊(duì)正式公布前并非最后結(jié)果?！逼渌芯咳藛T也贊成斯通的看法，認(rèn)為不要對(duì)這個(gè)可能的發(fā)現(xiàn)太過(guò)激動(dòng)，要保持耐心和警惕。加利福尼亞理工學(xué)院（Caltech）物理學(xué)家肖恩-卡羅爾（Sean Carroll）表示：“不要擔(dān)心，希格斯玻色子！我并沒(méi)有傳播有關(guān)你的那些無(wú)禮傳聞，不像那些人?！?/p>

此外，另一些研究人員已經(jīng)對(duì)這個(gè)可能的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了懷疑。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室（Fermilab）和歐洲粒子物理研究所（CERN）的粒子物理學(xué)家托馬索-多里戈（Tommaso Dorigo）認(rèn)為該信號(hào)是假的，進(jìn)一步檢驗(yàn)后就會(huì)銷(xiāo)聲匿跡。多里戈指出，比如費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就未在他們的Tevatron數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子信號(hào)，而Tevatron實(shí)驗(yàn)和ATLAS實(shí)驗(yàn)原理是相似的?！拔腋液湍切┫嘈旁诹Ｗ游锢韺W(xué)有著名望的人士打賭，該信號(hào)并非源于希格斯玻色子。”

加拿大粒子和核子物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人奈杰爾-羅杰爾（Nigel Lockyer）表示：“我個(gè)人的看法是這樣的激動(dòng)只是預(yù)先為新結(jié)果和新發(fā)現(xiàn)火上加油而已。”　[2]

歐洲大型歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LargeHadronCollider 簡(jiǎn)稱LHC）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，找到了希格斯玻色子存在的證據(jù)。但是，費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也在進(jìn)行相關(guān)研究，根據(jù)2011年6月10日費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室提交給《物理評(píng)論快報(bào)》的文章內(nèi)容，該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Dmitri Denisov敘述：我們并沒(méi)有看到相關(guān)的信號(hào)特征，如果希格斯玻色子確實(shí)存在，根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)程序，我們應(yīng)該會(huì)從加速器的數(shù)據(jù)上讀出來(lái)，但是我們審視了全部的數(shù)據(jù)，就是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該出現(xiàn)的東西，也就是說(shuō)，本該出現(xiàn)的信號(hào)消失了，這是個(gè)匪夷所思的現(xiàn)象。

針對(duì)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的數(shù)據(jù)，歐洲核研究結(jié)構(gòu)的發(fā)言人詹姆斯·吉利斯（James Gilies）在瑞士的日內(nèi)瓦回應(yīng)說(shuō)：由該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)運(yùn)行的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的粒子加速器所取得的階段性成果目前還不適宜公布，但可以肯定的是會(huì)在接下來(lái)的數(shù)周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)解析，而費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室則太早將數(shù)據(jù)的解讀分析進(jìn)行發(fā)布。

接著，吉利斯認(rèn)為歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的實(shí)驗(yàn)成果會(huì)在今年夏天進(jìn)行公布，同時(shí)也暗示說(shuō)：LHC取得的數(shù)據(jù)和費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室公布的數(shù)據(jù)有些不同之處，這些不同之處也使得LHC的科學(xué)家們更有信心用更加有說(shuō)服力的證據(jù)證明上帝粒子是存在的。[3]

2011年12月13日，瑞士日內(nèi)瓦，歐洲核子研究中心當(dāng)天宣布發(fā)現(xiàn)了被稱作“上帝粒子”的希格斯玻色子的蹤跡。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的負(fù)責(zé)人宣布，他們?cè)诖笾孪嗤?24-125GeV的位置，也就是相當(dāng)于130倍質(zhì)子質(zhì)量的位置上看到了數(shù)據(jù)“峰值”。　Atlas實(shí)驗(yàn)小組發(fā)言人賈諾蒂說(shuō)，這也許是因?yàn)閿?shù)據(jù)波動(dòng)造成的，但也許是因?yàn)楦鼮橛腥さ脑?，現(xiàn)在不能排除任何可能。

一些科學(xué)家指出，盡管目前還沒(méi)有得到結(jié)論性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是兩個(gè)探測(cè)器都發(fā)現(xiàn)了少量過(guò)量的潛在衰變粒子，這與質(zhì)量超過(guò)質(zhì)子130倍的希格斯玻色子的存在相符。

英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家倫博爾德教授說(shuō)，希格斯玻色子是否存在的發(fā)現(xiàn)不大可能成為一份圣誕禮物，但是物理學(xué)家完全可能在一年之內(nèi)取得這項(xiàng)成果。[4]

2012年7月2日， 美國(guó)能源部下屬的費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室宣布，該實(shí)驗(yàn)室最新數(shù)據(jù)“強(qiáng)烈表明”被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在，不過(guò)這些數(shù)據(jù)只是接近證明它的存在。有專(zhuān)家稱，如果真能找到希格斯玻色子存在的直接證據(jù)，有關(guān)發(fā)現(xiàn)將獲得諾貝爾獎(jiǎng)。由于希格斯玻色子是最后一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子，對(duì)完善粒子物理學(xué)理論“大廈”有重要意義。一旦它被證偽，“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論“大廈將傾”?？茖W(xué)界相信它的存在并認(rèn)為發(fā)現(xiàn)它只是時(shí)間問(wèn)題。[5]

7月4日，CERN舉行專(zhuān)題討論會(huì)與新聞發(fā)布會(huì)宣布，CMS發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為125.3±0.6 GeV的新玻色子，標(biāo)準(zhǔn)差為4.9；ATLAS發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為126.5GeV的新玻色子標(biāo)準(zhǔn)差為4.6。物理學(xué)者認(rèn)為這兩個(gè)粒子可能就是希子。CERN的所長(zhǎng)說(shuō)：“從一個(gè)外行人的角度來(lái)說(shuō)，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)希子了；但從一個(gè)內(nèi)行人的角度來(lái)說(shuō)，我們還需要更多的數(shù)據(jù)?！币坏⑵渌N類(lèi)的CMS相互作用納入計(jì)算，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)達(dá)到局部顯著性差異5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差──錯(cuò)誤概率低于百萬(wàn)分之一。在新聞發(fā)布之前很長(zhǎng)一段時(shí)間，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)彼此之間不能互通訊息，這樣才能確保每一個(gè)團(tuán)隊(duì)得到的結(jié)果不會(huì)受到另一個(gè)團(tuán)隊(duì)的影響而發(fā)生任何偏差，這也可以讓兩個(gè)團(tuán)隊(duì)各自獨(dú)立得到的研究結(jié)果可以彼此相互核對(duì)。如此規(guī)格的證據(jù)，通過(guò)兩個(gè)被隔離團(tuán)隊(duì)與實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立確定，已達(dá)到確定發(fā)現(xiàn)所需要的正式標(biāo)準(zhǔn)。CERN的治學(xué)態(tài)度非常嚴(yán)謹(jǐn)，不愿意引人非議；CERN表明，新發(fā)現(xiàn)的粒子與希子相符，但是物理學(xué)者尚未明確地認(rèn)定這粒子就是希子，仍舊需要更進(jìn)一步搜集與分析數(shù)據(jù)才能夠做定論。換句話說(shuō)，從實(shí)驗(yàn)觀測(cè)顯示，新發(fā)現(xiàn)的玻色子可能是希子，很多物理學(xué)者都認(rèn)為非常可能是希子，現(xiàn)在已經(jīng)證實(shí)有一個(gè)新粒子存在，但仍舊需要更進(jìn)一步研究這粒子，必需排除這粒子或許不是希子的任何可疑之處。

2012年7月31日，CERN的CMS小組和ATLAS小組分別提交了新的偵測(cè)結(jié)果的論文，將這種疑似希格斯波色子的粒子的質(zhì)量確定為CMS的125.3 GeV/c2（統(tǒng)計(jì)誤差：±0.4、系統(tǒng)誤差：±0.5、標(biāo)準(zhǔn)偏差：5.8）和ATLAS的126.0 GeV/c2（統(tǒng)計(jì)誤差：±0.4、系統(tǒng)誤差：±0.4、標(biāo)準(zhǔn)偏差：5.9）。[6]

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，3月14日，物理學(xué)家宣稱，2012年大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)發(fā)現(xiàn)的一種新粒子就是希格斯玻色子，這種長(zhǎng)期尋找的神秘粒子將解釋其它粒子如何獲得質(zhì)量。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)中證實(shí)的，在實(shí)驗(yàn)中質(zhì)子以接近光速的速度環(huán)繞瑞士和法國(guó)地下一個(gè)27公里長(zhǎng)的環(huán)狀隧道運(yùn)行，希格斯玻色子是物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中唯一尚未找到的粒子，由于它極其重要又難以找到，因此也被稱為“上帝粒子”。

科學(xué)家指出，希格斯玻色子得以證實(shí)，這將在科學(xué)界產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，以下是六個(gè)最重要的影響：長(zhǎng)期以來(lái)，希格斯玻色子被認(rèn)為是揭曉質(zhì)量的神秘起源，該粒子與“希格斯場(chǎng)”密切相關(guān)，從理論角度上講，希格斯場(chǎng)遍布整個(gè)宇宙。當(dāng)其它粒子穿過(guò)希格斯場(chǎng)時(shí)，它們就獲得質(zhì)量，這與游泳者在水池中游泳全身變濕的道理一樣。

2012年宣稱發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子時(shí)美國(guó)哈佛大學(xué)物理學(xué)家Joao Guimaraes da Costa說(shuō)：“希格斯機(jī)制將使我們理解微粒如何獲取質(zhì)量，如果不存在這樣的機(jī)制，任何事物都將沒(méi)有質(zhì)量?！?/p>

物理學(xué)家宣布這種最新粒子就是希格斯玻色子將進(jìn)一步證實(shí)希格斯機(jī)制是微粒獲取質(zhì)量的正確途徑。加州理工學(xué)院物理學(xué)教授瑪麗亞-斯皮羅普說(shuō)：“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明質(zhì)量如何起源于量子等級(jí)?！睒?biāo)準(zhǔn)模型是描述宇宙非常微小成分的粒子物理學(xué)規(guī)范性理論，標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)測(cè)的每一種粒子都已發(fā)現(xiàn)，但除了希格斯玻色子。

歐洲核子研究委員會(huì)研究員喬納斯-斯特朗伯格說(shuō)：“這是標(biāo)準(zhǔn)模型中未發(fā)現(xiàn)的部分，通過(guò)發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，將進(jìn)一步證實(shí)了該理論的正確性?！逼駷橹?，希格斯玻色子與標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)測(cè)的情況相匹配，盡管如此，標(biāo)準(zhǔn)模型并非完整，它并不包含重力。例如：遺漏了構(gòu)成宇宙98%物質(zhì)成分的暗物質(zhì)。

3月14日費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室緊湊型μ子螺旋型磁譜儀(CMS)主管帕蒂-麥克布賴德說(shuō)：“發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型中存在希格斯玻色子這一明顯證據(jù)仍不能完全理解宇宙，目前我們?nèi)詿o(wú)法理解為什么引力如此虛弱，我們必須解決神秘的暗物質(zhì)之謎，現(xiàn)在令人滿意的是更進(jìn)一步地證實(shí)這個(gè)48年歷史的標(biāo)準(zhǔn)模型理論?！弊C實(shí)發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子將有助于解釋宇宙中的兩種基礎(chǔ)作用力如何發(fā)生交互作用——電磁作用力控制帶電粒子之間的交互作用；弱作用力與放射性衰變有關(guān)?！∽匀唤缑恳环N作用力都與粒子有關(guān)，與電磁關(guān)聯(lián)的粒子是光子，一種微型無(wú)質(zhì)量的粒子。弱作用力與W玻色子和Z玻色子緊密相連，它們具有一定的質(zhì)量。希格斯機(jī)制被認(rèn)為與弱作用力密切相關(guān)。

斯特朗伯格說(shuō)：“如果你引入了希格斯場(chǎng)，W玻色子和Z玻色子將與希格斯場(chǎng)進(jìn)行混合，并獲得了質(zhì)量。這將解釋為什么W玻色子和Z玻色子擁有質(zhì)量，同時(shí)在弱電作用力中將電磁和弱作用力結(jié)合在一起?！背瑢?duì)稱性理論受發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的影響，該理論假定每一個(gè)已知粒子都擁有“超對(duì)稱粒子”，且具有輕微的特征差異。之所以超對(duì)稱性理論倍受關(guān)注是因?yàn)樗軌蛞?guī)范統(tǒng)一自然界其它作用力，甚至提供構(gòu)成暗物質(zhì)的候選粒子。迄今為止科學(xué)家僅發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型中的希格斯玻色子是候選粒子，再?zèng)]有發(fā)現(xiàn)任何具有超對(duì)稱性粒子的線索。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大的粒子加速器，是由歐洲核子研究委員會(huì)(CERN)斥資100億美元建造的，它用于探測(cè)曾抵達(dá)地球的較高能量，發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子是該儀器的最主要目標(biāo)之一?？茖W(xué)家最新宣稱發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子將很大程度地肯定了大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的有效性，以及多年以來(lái)科學(xué)家們的工作。加州理工學(xué)院物理學(xué)教授瑪麗亞-斯皮羅普說(shuō)：“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)解釋了質(zhì)量如何源自量子等級(jí)，它是我們建造大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的理由，這是一項(xiàng)空前未有的科學(xué)項(xiàng)目?！笨茖W(xué)家稱，發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子開(kāi)啟了之前不可能存在的新型計(jì)算模式，其中暗示著未來(lái)數(shù)十億年之后將出現(xiàn)宇宙大災(zāi)難。希格斯玻色子的質(zhì)量是評(píng)估預(yù)示未來(lái)空間和時(shí)間的重要部分，其質(zhì)量大約是質(zhì)子的126倍，從根本上希格斯玻色子需要建立一個(gè)不穩(wěn)定動(dòng)蕩的宇宙，未來(lái)數(shù)十億年之后將發(fā)生一場(chǎng)宇宙大災(zāi)難。2月份召開(kāi)的美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)年會(huì)上，費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室理論物理學(xué)家約瑟夫-林肯說(shuō)：“這項(xiàng)評(píng)估計(jì)算告訴我們未來(lái)數(shù)百億年將出現(xiàn)一場(chǎng)宇宙大災(zāi)難，我們生存的宇宙本質(zhì)上是不穩(wěn)定的，未來(lái)幾十億年的某一時(shí)刻宇宙將消亡?！?/p>

2014年6月27日，在歐洲原子能研究中心工作的科學(xué)家們?cè)趯?duì)“上帝粒子”希格斯玻色子的屬性進(jìn)行研究，并將其與關(guān)于宇宙大爆炸后的另一理論相結(jié)合，最后得出“宇宙是不存在的”這一震驚世界的理論。只是還有許多新的物理學(xué)現(xiàn)象無(wú)法用這一理論進(jìn)行解答，所以科學(xué)家們對(duì)宇宙的探索仍在繼續(xù)進(jìn)行中。

在物理學(xué)研究中，對(duì)“希格斯玻色子”的研究一直是整個(gè)宇宙研究的重中之重，因?yàn)樗徽J(rèn)為是賦予宇宙質(zhì)量的粒子，并且這一微小讓人費(fèi)解的宇宙顆粒與現(xiàn)有科學(xué)理論互不相容。它還有另外一個(gè)名字為“上帝粒子”，意為取代上帝創(chuàng)世的粒子。對(duì)其相關(guān)研究顯示，“宇宙在‘大爆炸’結(jié)束后只出現(xiàn)了瞬間就消失了”。這一發(fā)現(xiàn)讓所有科學(xué)家為之一振并感覺(jué)難以接受。如果這一理論是正確的，也就意味著所有的一切都就將面臨著重新洗牌的危險(xiǎn)。

科學(xué)家們將這一理論與先前另一個(gè)預(yù)測(cè)宇宙膨脹的同樣富有爭(zhēng)議的理論相結(jié)合，最后得出宇宙在大爆炸后的零點(diǎn)幾秒立刻發(fā)生了大收縮的理論。也就是說(shuō)宇宙是不存在的，人類(lèi)也是不存在的。不過(guò)這一理論無(wú)法解釋許多新的物理現(xiàn)象，科學(xué)家們認(rèn)為可能是在研究過(guò)程中忽略了一些東西，抑或是還有未被發(fā)現(xiàn)的物理粒子的存在。[7]

然而希格斯粒子的真面目卻始終無(wú)緣識(shí)荊，有過(guò)幾次，人們似乎已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子的蹤影，然后它卻似乎是故意在人們面前閃現(xiàn)一下影子，然后就如同鬼魅般消失在幽暗之中了。

2000年，位于瑞士的歐洲核子研究中心（CERN）的工作人員通過(guò)世界上最大的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)LEP攫取了115GeV的希格斯粒子，但是他們當(dāng)時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不足以做出任何確定的推論。

另一次在2003年，物理學(xué)家試圖通過(guò)位于美國(guó)芝加哥的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的正負(fù)質(zhì)子對(duì)撞機(jī)，讓質(zhì)子與反質(zhì)子相互對(duì)撞分析出希格斯粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，試圖證實(shí)或否定CERN先前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是由于先前計(jì)劃從舊實(shí)驗(yàn)中回收反質(zhì)子的方案并不可行，而且存在已有二十年之久的正負(fù)質(zhì)子對(duì)撞機(jī)同樣也到了更換的階段，需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)修復(fù)，因此費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的研究遇到了一定的挫折。

然而人們似乎已經(jīng)下定決心一定要找到這個(gè)神秘的粒子。2008年8月，靠近瑞士和法國(guó)邊境的歐洲核子研究中心將開(kāi)始運(yùn)行新的大型質(zhì)子對(duì)撞機(jī)（LHC）。這架大型質(zhì)子對(duì)撞機(jī)安放在位于地下175米深處，周長(zhǎng)約為27公里的隧道中，計(jì)劃造價(jià)約為80億美元。計(jì)劃實(shí)施時(shí)，將有來(lái)自34個(gè)國(guó)家150個(gè)研究實(shí)驗(yàn)室近2000名科學(xué)家參加。樂(lè)觀的估計(jì)，將在2010年前后提供一個(gè)確切的答案。

于2003年開(kāi)始興建的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)位于法國(guó)和瑞士邊境地區(qū)地下175米深、約27公里長(zhǎng)的環(huán)形隧道中，耗資總計(jì)約20億美元，預(yù)計(jì)將于2008年6月正式開(kāi)始運(yùn)行。屆時(shí)，它將憑借能使單束粒子流能量達(dá)到7萬(wàn)億電子伏特而成為世界上能級(jí)最高的對(duì)撞機(jī)?？茖W(xué)家普遍期望在這一對(duì)撞機(jī)的幫助下，能夠發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子?！?/p>

不過(guò)希格斯認(rèn)為，迄今已運(yùn)行多年的美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬(wàn)億電子伏特加速器可能已經(jīng)獲得了希格斯玻色子存在的數(shù)據(jù)。希格斯說(shuō)，希望能在迎來(lái)自己80歲生日前證實(shí)希格斯玻色子的存在。他幽默地說(shuō)：“如果屆時(shí)還是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，那我只能祝愿自己活得再長(zhǎng)久一些了。”但他強(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(wú)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”。

物理學(xué)家們懷著對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和虔誠(chéng)，一直致力于理解物質(zhì)的真正本質(zhì)，完成對(duì)所有物理現(xiàn)象的統(tǒng)一理論，從而獲得整個(gè)世界的終極知識(shí)。

美國(guó)物理學(xué)家于2011年7月27日?qǐng)?bào)告說(shuō)，他們已大幅度縮小了希格斯玻色子的搜尋范圍，困擾物理學(xué)界40多年的“希格斯玻色子存在之謎”有可能于今年九月末揭開(kāi)。

美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家在歐洲高能物理學(xué)會(huì)議上報(bào)告說(shuō)，他們利用實(shí)驗(yàn)室的正反質(zhì)子對(duì)撞機(jī)模擬宇宙大爆炸狀態(tài)，分析撞擊中產(chǎn)生的數(shù)千億粒子。他們成功將隱藏的希格斯玻色子質(zhì)量范圍確定在110至155Gev/c間。按計(jì)劃，到今年9月末他們可能采集足夠數(shù)據(jù)，得出最終結(jié)論。

本月22日，歐洲核子研究中心根據(jù)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子存在的線索，他們認(rèn)定，150至450Gev/c區(qū)間并非希格斯玻色子的質(zhì)量區(qū)間。

2012年7月2日，美國(guó)能源部下屬的費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室宣布，該實(shí)驗(yàn)室最新數(shù)據(jù)接近證明被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在。

在7月4日早晨9點(diǎn)，歐洲核子中心宣稱：我們（用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHC）發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新粒子，它很有可能就是希格斯粒子。發(fā)布會(huì)的高潮是ATLAS（LHC上4個(gè)大型探測(cè)器之一）實(shí)驗(yàn)組的發(fā)言人法比奧拉·吉亞諾蒂（Fabiola Gianotti）在屏幕上打出一個(gè)尖峰，“置信區(qū)間為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差”，這意味著粒子不存在的幾率只有350萬(wàn)分之一（根據(jù)CERN的最新消息，希格斯粒子的置信區(qū)間已達(dá)到了5.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，也就是說(shuō)，這個(gè)粒子不存在的幾率從7月4日的350萬(wàn)分之一降到了5.5億分之一）。

Gev/c是基本粒子質(zhì)量的一個(gè)單位，其中Gev是10億電子伏特，c是光速的平方。根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能公式，物質(zhì)的能量等于質(zhì)量乘以光速的平方，因此，以電子伏特為單位的能量除以光速的平方，就用來(lái)衡量粒子的質(zhì)量。

希格斯玻色子是物理學(xué)基本粒子“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子，其自旋為零，其他粒子在希格斯玻色子作用下產(chǎn)生質(zhì)量，為宇宙形成奠定基礎(chǔ)。迄今為止，“標(biāo)準(zhǔn)模型”預(yù)言的其他粒子都已發(fā)現(xiàn)，但希格斯玻色子的存在尚未在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，它又被稱為“上帝粒子”。一旦研究證實(shí)希格斯玻色子不存在，“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論將被推翻。

1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者萊德曼在其與和泰雷西合著的《上帝粒子：假如宇宙是答案，究竟什么是問(wèn)題？》的結(jié)尾充分流露出了物理學(xué)家們對(duì)終極前景的渴望，他這樣寫(xiě)道：“天空中出現(xiàn)了一道炫目的光芒，一束光亮照亮了我們這位沙灘主人。在巴赫B小調(diào)彌撒曲莊嚴(yán)、高潮的和弦配樂(lè)下，也可能是在斯特拉·溫斯基的短笛獨(dú)奏《春之祭》中，天空中的光慢慢地變成了上帝的臉，微笑著，但帶著極度甜蜜的悲傷表情?！?/p>

標(biāo)準(zhǔn)模型是這樣一個(gè)被物理學(xué)家們寄予很高期望的，通往終極的理論，然而標(biāo)準(zhǔn)模型自身有兩個(gè)很重要的缺陷：模型中包含了過(guò)多的參數(shù)，并且理論未能描述重力。而且正如本文一開(kāi)始指出的，標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的希格斯粒子卻始終未能在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。萊德曼對(duì)希格斯粒子憂心忡忡，認(rèn)為它是一個(gè)阻止我們獲得終極知識(shí)的“大壞蛋”。

《一千零一夜》里有這樣一個(gè)著名的故事：一只大鳥(niǎo)奪走了王子的戒指，王子去追逐這只大鳥(niǎo)，這只大鳥(niǎo)飛過(guò)一段距離后，就故意停下來(lái)等王子追近，每次王子感到馬上就要趕上大鳥(niǎo)的時(shí)候，大鳥(niǎo)卻一下子又振翅飛走了。好像終極知識(shí)就是可惡那只大鳥(niǎo)，每當(dāng)我們覺(jué)得已經(jīng)就要得到之時(shí)，他就一下子又走遠(yuǎn)了。一旦希格斯粒子被證實(shí)不存在，那么整個(gè)物理學(xué)就將經(jīng)歷一場(chǎng)新的困惑和震動(dòng)，我們不得不再次目睹終極理想離我們遠(yuǎn)去。

米蘭·昆德拉說(shuō)過(guò)一句古老的猶太諺語(yǔ)：“人類(lèi)一思考，上帝就發(fā)笑”（見(jiàn)《小說(shuō)的藝術(shù)》和《生命不能承受之輕》）。其話語(yǔ)中認(rèn)為人類(lèi)命運(yùn)是早就注定的，無(wú)法逃脫宿命論。但是人類(lèi)是思考的動(dòng)物，幾千年來(lái)，人類(lèi)真理和真相寄托于宗教，但是失敗了；近代以來(lái)，現(xiàn)在科學(xué)家們匯聚人類(lèi)的智力財(cái)富，開(kāi)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?lèi)生存的意義所在。