?關(guān)于作者

本書作者是日本理論物理學家大栗博司。他是加州理工大學的教授，同時也是東京大學物理研究所的主任。大栗博司寫過多本關(guān)于理論物理的科普書，除了這本《強力與弱力》之外，還有《引力是什么》《超弦理論》等等，他的作品有一種非常獨特的“日式科普”的風味，曾獲得過日本講談社的科學出版獎。

關(guān)于本書

本書以“強力和弱力”為切入點切入，實際上講述的是希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)以及它在粒子標準模型中所扮演的重要作用。這本書從最基本的概念開始，講述了現(xiàn)代物理學關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的前沿理論，以及人們?yōu)榱私y(tǒng)一大自然全部四種作用力而做的努力。通過這本書，你可以大致弄明白希格斯玻色子和希格斯場究竟是個什么東西，理解它為什么會是近年來最重要的物理發(fā)現(xiàn)之一，同時也對粒子標準模型的理論框架有一個基本的理解。

核心內(nèi)容

大自然里有四種不同的“力”，除了我們熟悉的引力和電磁力之外，還有兩種叫做“強力”與“弱力”。強力與弱力不但是原子聚合和衰變的根本原因，同時還解釋了為什么萬物會有“質(zhì)量”。原來在我們的宇宙里，到處都充滿了叫做“希格斯場”的東西，它與不同的粒子發(fā)生反應(yīng)，就賦予各種粒子不同的質(zhì)量。

更重要的是，從希格斯場的假設(shè)出發(fā)，我們可以推斷，強力、弱力和電磁力在宇宙誕生之初，很有可能是同一個東西，這就讓我們向物理學“大一統(tǒng)”的目標邁出了堅實的一步。為了把強力、弱力和電磁力結(jié)合在同一個框架之下，物理學家打造出了被稱為“粒子標準模型”的理論，這是現(xiàn)代物理學最輝煌的成就之一。

前言

你好，歡迎每天聽本書。本期音頻我們要解讀的這本書叫做《強力與弱力》。這兩個物理概念你可能不太熟悉，但在中學里，你一定學過萬有引力，也學過電磁力。這四種力合在一起，被稱為自然界的四種基本力。沒有它們，就沒有我們今天的這個宇宙。

雖然強力和弱力和我們今天要說的內(nèi)容也有關(guān)系，但是要我說，這本書的書名其實應(yīng)該用另一個物理學名詞來命名，那就是“希格斯玻色子”。這是這幾年科學界非?；鸨囊粋€名詞。在很多新聞里，它還被稱為“上帝粒子”。這個名字你可能有點耳熟，因為2012年，歐洲核子研究中心宣布，他們證實了希格斯玻色子的存在，成為了當時的一個爆炸性新聞。但是為什么這是個爆炸性新聞，希格斯玻色子到底重要在哪兒，你可能還不太清楚。

咱們可以類比一下，另一個曾經(jīng)被媒體爭相報道的物理學名詞，引力波。2016年初，美國航空航天局宣布，人類第一次捕捉到了引力波信號。當時人們都說，引力波是證明廣義相對論的最后一塊拼圖。希格斯玻色子也是這樣的存在，它也是最后一塊拼圖。

不過，它證明的是一個叫作標準模型的理論。你可能對這個理論不太熟悉，但標準模型是物理學里面最精巧、最復雜的理論，可以說是人類智慧的頂級杰作之一，有幾十個諾貝爾獎都是圍繞著這個模型而誕生的。引力波的發(fā)現(xiàn)證明了廣義相對論的正確，而希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，證明了標準模型的正確。

這兩個發(fā)現(xiàn)，都是理論先于實驗，科學家先猜測，應(yīng)該有這么個東西，然后事實證明，還真有?？梢哉f，引力波和希格斯玻色子，這是近十年來，物理學界最為重要的兩個發(fā)現(xiàn)。

關(guān)于引力波，“每天聽本書”曾經(jīng)解讀過同名的圖書，歡迎你搜索收聽。那在這期音頻里，我們就來圍繞希格斯玻色子來詳細地講一講。這本書的作者是一位日本物理學家，叫大栗博司。大栗博司是加州理工學院的物理學教授。說到加州理工，那可是物理學家的圣地。美劇《生活大爆炸》里的那位科學奇人謝爾頓，就是加州理工的。當然，謝爾頓只是電視劇里的虛擬人物，我們后面會講到，和我們今天這個故事息息相關(guān)的幾位真正的著名科學家，他們也都來自加州理工。由一位加州理工的物理學教授來為我們講這個故事，那是再適合不過了。

接下來，我將從三個方面來為你解讀這本書。第一，咱們先從書名入手，說說為什么強力和弱力對這個世界非常重要？第二，希格斯玻色子在這里面擔任了什么樣的角色？第三，為什么說希格斯玻色子是近年來最重要的物理發(fā)現(xiàn)？

第一部分

首先我們來看看，為什么說強力和弱力對這個世界非常重要？

我們知道，這個世界是由物質(zhì)組成的，而在不同的物質(zhì)之間，有著各種相互作用，這種作用，物理學家就用“力”來表示。不過長期以來，人們只知道兩種“力”的存在，就是我們之前說的，我們在中學里學到的兩種。一種是萬有引力，任何兩個有質(zhì)量的物體之間，都存在著相互吸引的萬有引力。還有一種就是電磁力，它和引力有點不一樣，不但會吸引，還會排斥。你肯定知道磁鐵之間同性相斥，異性相吸，這中間就是電磁力的作用。

不過20世紀以來，物理學家發(fā)現(xiàn)了“原子”的存在，這就為我們認識世界打開了一扇新的大門。但物理學家發(fā)現(xiàn)了一個很奇怪的現(xiàn)象。在高中物理課上，咱們都學過，原子核是由質(zhì)子和中子組成的，其中中子不帶電，質(zhì)子帶正電。但你有沒有想過，電磁力是同性相斥啊。那為什么那么多的帶著正電的質(zhì)子，都擠在原子核里面，卻沒因為電磁力互相排斥而彈開呢？這里肯定有一種全新的，我們不知道的力，它比電磁力還要強。只有這樣，才能把很多同樣帶正電的質(zhì)子，強行聚集在原子核里面。這種比電磁力還要強的力，科學家就給它起了一個名字，叫作“強相互作用力”，簡稱“強力”。

發(fā)現(xiàn)強力之后不久，人們很快就又發(fā)現(xiàn)了另一種力。它的強度比電磁力要弱，所以自然而然，大家就順理成章地給它起名叫作“弱相互作用力”，也就是弱力。弱力有什么作用？科學家發(fā)現(xiàn)，它是造成原子產(chǎn)生放射性的原因。比方說，我們知道著名的放射性元素鐳，就是居里夫人發(fā)現(xiàn)的那個。它的原子核會不斷放射出射線，然后裂變成其他元素的原子。為什么原子核會發(fā)生這種變化呢？這就是弱力在其中作用的結(jié)果。

到此為止，科學家就發(fā)現(xiàn)，原來在宇宙里存在著4種不同的力：引力、電磁力、強力和弱力。其中任何一種力，對這個世界來說都是很重要的。引力就不說了，我們都很熟悉。電磁力呢，是電力和磁力的統(tǒng)稱，它能讓原子聚攏成分子，分子聚攏成物質(zhì)。如果沒有電磁力，我們的身體都會四分五裂。

強力和弱力同樣也不可或缺。沒有強力，質(zhì)子就根本不可能被聚集在原子核里，也就不能形成絕大多數(shù)的物質(zhì)。至于弱力，也同樣重要。比方說，太陽之所以能夠穩(wěn)定地持續(xù)燃燒，為地球的生命提供源源不斷的能量，那就主要依賴于弱力的作用。

因為太陽的燃燒實際上是一種核聚變。在太陽內(nèi)部，兩個質(zhì)子聚集到一起，變成了氦的原子核，同時釋放出能量。在這個過程里，兩個質(zhì)子都帶有正電，本來很難撞到一起。但是多虧弱力的作用，其中的一個質(zhì)子會偶然變成中子，這才能跟另一個質(zhì)子結(jié)合起來，走出聚變的第一步。

而且，我們還要感謝弱力非常之“弱”，所以這種轉(zhuǎn)變只能慢慢發(fā)生，太陽才有長達一百多億年的壽命，不至于一下子就燃燒殆盡?？偠灾瑳]有了任何一種力，我們的宇宙就不會是這個樣子，我們也就不可能存在。

更有意思的是，強力和弱力解釋了一件非常重要的事情。就是為什么宇宙萬物會有“質(zhì)量”？這個質(zhì)量，差不多就是我們平時所說的“重量”，咱們在這里不細摳概念。比方說，為什么一個人體重是150斤？你可能從來也沒想過這個問題，這不是天經(jīng)地義嗎？有什么值得問的？

但實際上，在物理學家眼里，“質(zhì)量”是一個很神秘的東西。在宇宙里，大部分的質(zhì)量都集中在原子的原子核里面，而原子核又主要是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。所以，如果不算暗物質(zhì)的話，可以說質(zhì)子和中子集中了宇宙里絕大多數(shù)的質(zhì)量。

然而，質(zhì)子和中子并不是最基本的，后來人們發(fā)現(xiàn)，它們都由一種更加基本的粒子組成，這種粒子叫作“夸克”。做出這個發(fā)現(xiàn)的物理學家叫作蓋爾曼，他就是加州理工出來的。蓋爾曼就發(fā)現(xiàn)，不管是質(zhì)子還是中子，都由3個不同的夸克組成。

然而有趣的是，如果你仔細計算的話，你就會驚奇地發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子和中子的質(zhì)量，竟然并不等于組成它們的3個夸克之和。換句話說，如果把質(zhì)子的質(zhì)量比作1千克，那么，組成它的3個夸克的質(zhì)量加起來差不多只有10克，僅占質(zhì)子質(zhì)量的1%。這就奇怪了，那質(zhì)子其他99%的質(zhì)量是從哪里來的呢？

答案就是強力。我們99%的體重，實際上就來自于夸克之間強力的轉(zhuǎn)換。在質(zhì)子內(nèi)部，強力以非常巨大的能量把3個夸克聚合在一起。我們知道，愛因斯坦有一個著名的質(zhì)能方程E=mc^2，也就是能量等于質(zhì)量乘以光速的平方。能量和質(zhì)量可以相互轉(zhuǎn)換。強力的這些能量，根據(jù)公式，就可以計算為對應(yīng)的質(zhì)量。這就是質(zhì)子和中子99%質(zhì)量的由來，也可以說是，我們宇宙萬物99%質(zhì)量的由來。

不過，這轉(zhuǎn)換來的99%還不是最困擾科學家的，剩下的那1%，才是真正的麻煩。我們剛剛說，如果質(zhì)子的質(zhì)量是1千克，那組成它的3個夸克的質(zhì)量只有10克。那為什么說這10克的質(zhì)量才是真正的麻煩呢？因為在物理學家看來，這些粒子根本就不應(yīng)該有質(zhì)量！按照物理學家的理論預言，夸克也好，電子也好，統(tǒng)統(tǒng)都應(yīng)該是質(zhì)量為0的基本粒子！這是一個長期困擾物理學界的難題，而它的最終解決，就牽涉到我們最開始講的那個神秘的名詞，希格斯玻色子。接下來就是我們要講的第二部分，什么是希格斯玻色子？為什么它是構(gòu)成我們世界的關(guān)鍵所在？

第二部分

前面說了，世間萬物99%的質(zhì)量，實際上是夸克之間強力的轉(zhuǎn)化，而剩下的那1%，才是各種基本粒子“本身”的質(zhì)量。不過，物理學家一直想不通一個問題，就是為什么基本粒子會有“質(zhì)量”這個東西？

你可能覺得，這是一個無理取鬧的問題，“質(zhì)量”難道不是宇宙萬物最基本的性質(zhì)之一嗎？可是，在物理學家看來，還真不是這樣。這里牽涉到一個很基本的物理學理論問題，就是物理學家認為，各種基本粒子，它們實際上都可以用同一個理論框架去描述，這個理論框架叫作“規(guī)范場”。

“場”在物理學里面，是一個非常重要的概念。比方說引力其實是通過引力場發(fā)生作用的，電磁力則是通過電磁場。規(guī)范場也一樣。在這里，咱們不詳細解釋什么叫作規(guī)范場，因為里面牽涉到非常高深的數(shù)學理論。簡單而言，你可以想象這是一套通用的規(guī)則，只要設(shè)定不同的初始參數(shù)，這套規(guī)則就可以對應(yīng)于各種不同的對象。

比如說，最先提出規(guī)范場的是一個叫作魏爾的德國數(shù)學家。他就發(fā)現(xiàn)，給規(guī)范場理論設(shè)定某一種參數(shù)，它就可以描述麥克斯韋的電磁場。這是規(guī)范場理論的開始。然后到了1954年，楊振寧和他的學生米爾斯做出了一個更加重要的貢獻。他們發(fā)現(xiàn)，把規(guī)范場的那個初始設(shè)定參數(shù)改成另外一種，這個理論同樣可以用來描述弱力！他們提出的理論叫作楊-米爾斯理論，是近代物理學最重要的成就之一。然后，在楊振寧后面，我們前面說到的，發(fā)現(xiàn)了夸克的蓋爾曼，又推進了一步。蓋爾曼又發(fā)現(xiàn)，如果把楊-米爾斯理論的參數(shù)再擴展一下，規(guī)范場理論還可以用來描述強力！

所以你看，這個理論框架非常神奇，只要設(shè)定不同的參數(shù)，它就恰好能夠?qū)?yīng)自然界的三種不同的力。也正因為此，物理學家毫不懷疑，這個框架肯定是正確的。

然而呢，這個理論有一個致命的缺陷。就是它沒法解釋為什么各種基本粒子會有“質(zhì)量”！比方說，在規(guī)范場的理論框架看來，各種力的作用模式其實是類似的，它們都類似于把某種粒子扔來扔去而造成的結(jié)果。比方說，電磁力的本質(zhì)，就是兩個電子之間互相把光子扔來扔去。類似的，強力是把稱作“膠子”的東西扔來扔去。所以把膠子互相扔來扔去，產(chǎn)生的強力就像膠水一樣把夸克粘在一起。同樣道理，弱力是把兩種稱為W和Z的玻色子扔來扔去。你看，原理都是差不多的。

既然原理差不多，各種不同的力對應(yīng)的粒子，它們的性質(zhì)也應(yīng)該差不多。比如科學家已經(jīng)知道，在電磁力里面，被扔來扔去的光子，是一種靜質(zhì)量為0的粒子。那按照規(guī)范場理論，弱力里面相對應(yīng)的、被扔來扔去的那兩種玻色子，質(zhì)量也應(yīng)該為0。但奇怪的是，事實并非如此。在弱力里面，被扔來扔去的玻色子是有質(zhì)量的，而且質(zhì)量還不小。正因為這樣，弱力沒法傳遞得很遠，它只有在很近的距離上才能發(fā)生作用，而不像電磁力那樣，有著很遠的傳播范圍。

這就讓科學家百思不得其解了。理論和事實不符，是規(guī)范場理論錯了嗎？為此，科學家不得不假設(shè)，在宇宙里還存在著一種我們以前不知道的，神秘的場。各種不同的粒子與這個場發(fā)生作用，于是就產(chǎn)生了不同的質(zhì)量。這個場，就被起名叫作“希格斯場”。

那這個“希格斯場”，是怎么讓各種基本粒子有了質(zhì)量的呢？你可以想象一個很大的音樂廣場，里面到處都站著狂熱的粉絲。不過，這些粉絲對于不同的人會做出不同的反應(yīng)。如果你只是一個路人小透明，你大可以安安靜靜地穿過這片廣場，不會受到任何阻礙。粉絲們壓根就懶得理睬你。不過如果你是一個大明星，那情況就完全不同了。不論你走到哪里，狂熱的粉絲都會撲到你的身邊。你的名氣越大，撲上來的人就越多。

從物理上講，靜質(zhì)量為0的光子就相當于一個毫無名氣的小透明。它跟希格斯場不發(fā)生任何作用，所以可以自由穿梭在空間里，始終保持本身靜止質(zhì)量為0。而電子和夸克就不一樣了，它們是有點“名氣”的人。所以希格斯場會在它們身上產(chǎn)生效應(yīng)，就像是粉絲撲到你身上一樣，于是就產(chǎn)生了不同的“質(zhì)量”。名氣越高，撲上來的粉絲就越多，你的質(zhì)量也就越大。如果都是明星，那夸克的名氣就比電子大，所以它的質(zhì)量也比電子大。

就這樣，通過希格斯場的假設(shè)，物理學家們解釋了各種基本粒子質(zhì)量的由來。但是科學最重要的是講證據(jù)。我們還需要切實的證據(jù)，才能證明這個希格斯場真的存在。這個證據(jù)是什么？這就是我們一直提到的，很重要的那個粒子，就是希格斯玻色子。

希格斯玻色子是什么東西？它其實是希格斯場在變化過程中，產(chǎn)生的一種粒子。我們還是把希格斯場想象成廣場上的粉絲，這些粉絲會原地轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，尋找明星的出現(xiàn)。每個粉絲手上都拿著一根熒光棒，隨著他們的轉(zhuǎn)動，你在各個方向上都可以不斷地看到熒光棒發(fā)出的閃光。這種閃光就是希格斯玻色子?？偠灾８袼共Ｉ邮窍８袼箞龅漠a(chǎn)物。如果我們發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子，就可以直接證明希格斯場的存在，這就是它的重要意義所在。

不過，發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子可不是一件容易的事。因為這種粒子衰變得很快，它一出現(xiàn)，迅速就會變成其他粒子。而且，我們并不知道希格斯玻色子本身的質(zhì)量到底是多少，所以它究竟會衰變成什么粒子，我們也不能確定，只好一個個地去試。這好比大海撈針，你要把所有的可能性都檢查一遍，可想而知是多么困難。

科學家提出希格斯玻色子的猜想是在1964年，然后整整有48年的時間，科學家一直在苦苦尋找這個粒子的蹤跡。因為等待的時間實在太漫長了，諾貝爾物理學獎得主萊德曼甚至在他的書里，把這種粒子稱為“該死的粒子”。該死的，英文就是Goddamn，但這是個粗話，所以在出版的時候，編輯把這個詞改了。把后面的damn去掉，只剩下God。God就是上帝，所以希格斯玻色子就莫名其妙地被叫作了“上帝粒子”。實際上它跟上帝半點關(guān)系也沒有。

不過有意思的是，這個詞在大眾中間卻非常受歡迎。大家雖然不知道“希格斯玻色子”是什么東西，但一聽“上帝粒子”，就覺得很高大上。你可別小看這個綽號，之前美國議會曾經(jīng)投票否決了超級加速器的建造，就是因為議員們根本不理解希格斯玻色子究竟是個什么東西，為什么要花100多億美元造個機器來發(fā)現(xiàn)它。而自從它有了“上帝粒子”這個稱號之后，加速器在歐洲通過審核就順利了很多。大家一聽，這個加速器原來可以發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”，不得了，雖然有點貴，但也值了。所以，為什么大型強子對撞機不造在美國，而是歐洲，最后也是歐洲核子研究中心發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子，跟它這個拉風的綽號還真不能說沒有關(guān)系。

以上是我們解讀的第二部分，我們講了希格斯玻色子可以證明希格斯場的存在，而希格斯場是基本粒子具有“質(zhì)量”的源頭。不過，除了解釋質(zhì)量之外，希格斯場在物理學上還有更重要的意義，這就是我要為你解讀的第三部分：為什么說希格斯玻色子是物理學最重要的發(fā)現(xiàn)之一？因為它是物理學走向“大一統(tǒng)”的關(guān)鍵所在。

第三部分

我們中國人向來有著“大一統(tǒng)”情結(jié)，其實物理學家也有。物理學家的“大一統(tǒng)”是什么？就是想把所有的物理現(xiàn)象，都統(tǒng)一到同一個理論框架里面去，用一個萬能的方程去解釋宇宙里所有的事情。不過呢，我們前面說過了，宇宙里存在著四種不同的力，對吧？引力，電磁力，強力和弱力。這四種力要用四種不同的物理理論來描述。比如引力要用到相對論，電磁力要用到麥克斯韋電磁理論，強力和弱力也各有自己的方程。這就讓物理學家很不爽，在他們看來，這顯然是不合理的：為什么大自然要多此一舉，創(chuàng)造四種不同的力呢？

但自從希格斯場的理論提出之后，人們逐漸意識到了問題所在。我們前面提到了，在電磁作用里，被扔來扔去的交換粒子是光子，而弱力的交換粒子是W和Z兩種玻色子。光子沒有質(zhì)量，而W和Z玻色子有質(zhì)量，這就造成了電磁力和弱力的不同。那么，為什么光子會沒有質(zhì)量，兩種玻色子卻有質(zhì)量呢？我們前面也說了，這是因為它們在希格斯場里造成的反應(yīng)不同，光子是“小透明”，兩種玻色子則有點“名氣”，所以有了質(zhì)量?，F(xiàn)在關(guān)鍵來了，為什么希格斯場會造成這種區(qū)別？這里的機制到底是什么？

20世紀60年代之后，科學家想到了一種非常巧妙的解釋，叫作“對稱性自發(fā)破缺”。這個概念聽起來有點難，我們還是用粉絲來打比方。你可以想象在最開始的時候，每個粉絲都閉著眼睛，而且面向不同的方向。這時候，任何明星對他們來說都沒有區(qū)別。但是，接下來產(chǎn)生了一次關(guān)鍵變化，所有的粉絲都隨機轉(zhuǎn)向某個方向，并且睜開眼睛。這個關(guān)鍵變化，就是對稱性自發(fā)破缺。變化發(fā)生后，就有了區(qū)別。如果粉絲恰好轉(zhuǎn)向東邊，那么，只有東邊來的明星才會被他們看到，并且撲上去產(chǎn)生質(zhì)量。而其他方向過來的明星他們是看不到的，就不會有什么反應(yīng)。

希格斯場就是這樣，最開始的時候，它對所有的粒子都不理不睬，可謂一視同仁。然而，在宇宙誕生后很短的時間里，希格斯場發(fā)生了一次對稱性自發(fā)破缺。這之后，它對不同的粒子就開始“區(qū)別對待”了。有些粒子可以和希格斯場發(fā)生反應(yīng)，就被賦予了質(zhì)量，有些粒子一直被冷淡對待。這就造成了各種基本粒子的不同。

這個解釋后來被三位物理學家，溫伯格、薩拉姆和格拉肖分別證明，光子和W、Z玻色子的區(qū)別，其實就來自于對稱性自發(fā)破缺。證明它有什么用呢？用處就在于，這說明在對稱性自發(fā)破缺發(fā)生之前，電磁力和弱力實際上并沒有區(qū)別，它們根本就是同一種東西！

這個理論叫作“電弱統(tǒng)一理論”，“電”就是電磁力，“弱”就是弱力。這是物理學上至關(guān)重要的一步。它第一次證明了，在大自然的四種力里面，有兩種其實是完全一樣的，只是由于希格斯場的對稱性自發(fā)破缺，才變成了看起來不同的兩種東西?？梢哉f，這給物理學家“大一統(tǒng)”的信念打了一劑強心針。從此以后，絕大多數(shù)人都開始相信，在最早的時候，宇宙里實際上只有一種力，只不過隨著時間流逝，它們才逐漸分化成了四種看上去不同的形式。這樣一來，物理學家就有了一個終極的追求目標，就是找到那個可以統(tǒng)一描述所有四種力的理論。這是我們宇宙的終極奧秘，也可以說是物理學的最高榮譽。

在統(tǒng)一了電磁力和弱力之后，科學家逐漸開始把強力也拉到這個框架里來。我們前面說過了，這三種力都可以用一種叫作規(guī)范場的理論框架來描述，只不過各自需要設(shè)定不同的參數(shù)。在電弱統(tǒng)一理論的基礎(chǔ)上，人們把三種不同的參數(shù)聯(lián)合起來，得到了一個可以同時描述三種力的模型，叫作“粒子標準模型”。這個模型可以精準地預言，在我們的宇宙里，一共存在著61種基本粒子。其中物理學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了60種，而剩下的那最后一種，就是希格斯玻色子。

所以現(xiàn)在你可以理解，為什么2012年，歐洲核子研究中心宣布證實希格斯玻色子的存在，會成為爆炸性新聞了吧？因為第一，它證實了希格斯場的存在，解釋了萬事萬物質(zhì)量的來源。第二，它有力地支持了粒子標準模型，從而讓物理學向著大一統(tǒng)的目標又邁進了堅實的一步。

不過，物理學的萬里長征這才剛剛開始，擺在我們眼前的道路其實還很漫長。因為標準模型其實并沒有完全統(tǒng)一電弱力和強力。如果把三種力比喻成三個國家，那么，電磁力和弱力這兩個王國已經(jīng)是完全合并了，而強力僅僅只是跟它們組成了一個緊密的聯(lián)盟，并沒有完全合并成一個國家。而且還有一些實驗證據(jù)，并不支持標準模型。所以這個模型是不是肯定正確，我們現(xiàn)在還不得而知。

更重要的是，我們對引力仍然束手無策，還沒有很好的辦法把引力和其他三種力徹底結(jié)合起來。如果你對物理很感興趣，一定聽說過所謂的“超弦理論”或者“M理論”。這都是在物理學界很火爆的名詞。它們就是研究如何把引力和其他三種力統(tǒng)一起來的理論。不過到現(xiàn)在為止，我們還沒有辦法證明這些理論是正確的。所以，把宇宙里所有的四種力統(tǒng)一在一起的目標，目前仍然還是一個遙遙無期的前景。如果有朝一日，有人能夠完成這個終極目標的話，那么他在物理學歷史上的地位，肯定可以媲美牛頓和愛因斯坦。

總結(jié)

這本書的解讀就到這里。最后，讓我們回顧一下本期音頻的內(nèi)容。

咱們今天說了很多物理學里非常重要的概念，像是強力、弱力、質(zhì)量、標準模型等等。但是我覺得如果聽完這本書，最值得你記住的概念，那應(yīng)該是希格斯玻色子。它就像一個樞紐，能把這一堆概念都串起來。

你看，我們在第一部分講到，強力、弱力、電磁力，看起來是完全不同的三種力，但是其實，它們是因為希格斯場的“對稱性自發(fā)破缺”，才造成的區(qū)分。本質(zhì)上，它們是同一種東西。我們在第二部分，用強力和弱力解釋了世間萬物“質(zhì)量”的來源。如果把這個問題往下深挖，還是會回歸到希格斯場。希格斯場對不同粒子的不同態(tài)度，讓不同粒子有了不同的質(zhì)量。而我們在新聞上經(jīng)?？吹降摹跋８袼共Ｉ印?，就是希格斯場的產(chǎn)物，也是它存在的直接證據(jù)。

最后在第三部分，我們說到了最重要的部分。希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，有力地支持了粒子的標準模型。為什么說希格斯玻色子是近年來物理學最重要的發(fā)現(xiàn)之一？就是因為它有力地支持了物理學“大一統(tǒng)”的終極夢想，讓我們向這個目標又邁進了決定性的一步。

雖然粒子標準模型還不是宇宙的終極理論，但可以說，這是有史以來人類智慧最偉大的構(gòu)建之一，也是人類文明發(fā)展到現(xiàn)在為止的最高成就之一。我今天為你介紹的，其實還不是這個理論的全部。你可以去看一看今天介紹的這本書。請相信，如果真的能夠深入了解這個理論，你一定會跟大栗博司在前言里寫的那樣，從內(nèi)心里發(fā)出由衷的贊嘆：“人類，真了不起！”