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“上帝粒子”预测者二人同获物理学奖

2013-10-09 09:58:15 作者:佚 名 来源:博淘FUO探索网 浏览次数:0 网友评论 0

瑞典皇家科学院8日宣布,将2013年诺贝尔物理学奖授予比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国物理学家彼得·希格斯,以表彰他们描述了粒子物理学的标准模型,并成功预测希格斯玻……

瑞典皇家科学院8日宣布,将2013年诺贝尔物理学奖授予比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国物理学家彼得·希格斯,以表彰他们描述了粒子物理学的标准模型,并成功预测希格斯玻色子(又称“上帝粒子”)的存在。他们的理论解释了这种亚原子粒子如何获取质量,继而最终形成我们认知的世界。恩格勒特和希格斯将平分800万瑞典克朗(约合120万美元)的诺贝尔物理学奖奖金。

理论上提出粒子存在

恩格勒特与已故同事罗伯特·布鲁特1964年提出标准粒子模型理论。希格斯同年提出一种粒子场的存在,预言存在一种玻色子,可以吸引其他粒子产生质量,是物质的质量之源,继而构筑我们认知的世界。

这种粒子后来被命名为“希格斯玻色子”,科学界随即进入近半个世纪的摸索,寻找这种粒子存在的证据。

瑞典科学院常任秘书斯塔凡·诺尔马克8日宣布恩格勒特和希格斯获奖,他们在理论中预言的粒子,去年被总部设在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心证实存在。

科学院宣布这项结果时反常地比预期推迟一小时,但没有立即解释原因,只是在原定宣布时间发布“推特”信息称“仍在开会”。

诺尔马克说,科学院当天试图联系希格斯,但“我们尝试的所有电话号码他都没有应答”。但他没有说,这是否是推迟宣布结果的原因。

曾是去年诺奖热门人选

欧洲核子研究中心去年7月宣布,该中心两个大型强子对撞实验项目发现同一种新粒子,其许多特征与“希格斯玻色子”一致,今年3月14日称更多数据分析表明,它就是“希格斯玻色子”。

欧洲核子研究中心去年宣布其发现后,一些科学界人士认为预言这种粒子存在的希格斯可能获得当年的诺贝尔物理学奖。

但去年诺奖并未颁给希格斯,却令今年的获奖人选悬念降低,科学界和媒体普遍认为会颁给与“希格斯玻色子”研究相关人员。

为找到这种粒子,欧洲核子研究中心实验室在瑞士与法国边境地区地下一条长达27公里的隧道内,构建一台价值100亿美元的对撞机。

就恩格勒特和希格斯的获奖,欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔说:“我对今年诺贝尔奖颁给粒子物理学(研究人员)感到激动。”

为找到这种粒子,需要数以千计科研人员和数以万亿计碰撞质子的数据,大型强子对撞机制造模拟宇宙大爆炸之后第1万亿分之一秒和2万亿分之一秒之间的能量。每1万亿次碰撞,才能产生一个“希格斯玻色子”。

在发现一种类似“希格斯玻色子”的新玻色子后,研究人员花了一些时间确认,这种粒子就是在原始模型中预测的“希格斯玻色子”,而不是一种“变体”。

□获奖感言

希格斯:不知所措

希格斯现年84岁,在英国爱丁堡大学担任名誉教授。

在这所大学发布的声明中,希格斯说:“接受这个奖项令我不知所措,感谢瑞典科学院……我要祝贺所有为发现这种粒子作出贡献的人,感谢我的家人、朋友和同事对我的支持。”

希格斯还说:“我希望,这种对基础科研的认可会有助于提升对这种‘没用’研究价值的认知度。”

对于“希格斯玻色子”的名字,据说希格斯本人表达谦逊,自认不配。但因坚称自己是无神论者,更反对“上帝粒子”的叫法。

恩格勒特:感到高兴

80岁的恩格勒特接受采访时告诉记者:“当然我感到高兴。”他也感谢所有对他研究作出帮助的人。

当被问及50年前开始这项研究的时候是否想象过获得诺贝尔奖,恩格勒特说:“你不会工作时惦记着诺贝尔奖,这不是你工作的方式……我们当初有一种印象,就是我们做的工作重要,将来会被其他研究者所应用。”

□名词解释·上帝粒子

解释物质质量之谜

在长期研究和探索中,科学家们建立起称作“标准模型”的粒子物理学理论,它把构成物质的亚原子结构分成三大类:夸克、轻子与玻色子。但是,这个模型在把各种粒子归类与统合的同时,存在一个致命缺陷,那就是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。

为了修补粒子物理学理论缺陷,英国科学家彼得·希格斯1964年提出“希格斯场”的存在,预言了希格斯玻色子的存在。希格斯假设,希格斯玻色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。

希格斯认为,在137亿年前的宇宙大爆炸过程中,形成一种无形却到处存在的场,希格斯玻色子就存在于这个场内。当有些粒子在与希格斯玻色子遭遇时,它们会降低速度,获得质量,而另一些粒子则会不受阻碍地继续前进。

“标准模型”预言了62种基本粒子的存在,其中61种粒子已获实验证实,而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子,也是解释物质质量之谜的最重要粒子。由于它难以寻觅又极为重要,因此也被称为“上帝粒子”。

欧洲核子研究中心去年7月4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS项目发现了同一种新粒子,它的许多特征与希格斯玻色子一致。随后该中心于今年3月14日称,更多数据分析表明“它就是希格斯玻色子”。

□专家解读

获诺奖者都是理论家奖项授予试验组有困难

诺贝尔奖通常只能由最多3人分享,颁给希格斯和恩格勒特,还避免了从欧洲核子研究中心实验室参与发现这种粒子的数以千计研究人员中遴选获奖者。

对于两人的获奖,中科院理论物理所院士何祚庥认为是“比较公平的”。何祚庥表示,希格斯玻色子回到了物理学的重大理论问题,“物理学中的标准模型全部确立”。何祚庥说,多年以来,世界各国的科学家都在争论标准模型是否正确,而这个模型的最后一个参量就是希格斯玻色子,“希格斯玻色子的发现,使得标准模型的最后一个难关被攻克,模型体系得以确立”。

“恩格勒特是最早提出这种上帝粒子,而后希格斯也介入其中进行理论研究”,何祚庥表示,获奖的两人都是理论家,“而真正发现这种粒子的实验家,并未获奖”。何祚庥称,多年来,世界各国许多科学家都投入到该项工作的试验研究中,“美国、欧洲等多国的试验组都有研究贡献,可能要把奖授予某个试验组,有一定困难”。

谈到中国关于此项目的研究,何祚庥称,由于国内缺乏大型加速器,试验是没有办法做的。过去国内的科学家多是进行理论研究,也有部分中国科学家参加了国外的试验组,但并不居于主要地位。

至于希格斯玻色子是否具有实际的应用价值,何祚庥表示“暂时还没有”,由于刚刚建立起一个大的理论模型,理论走向运用还需要一段时间,“量子力学、相对论都是如此”。点击进入博淘网首页
 

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