宇宙真相的探索之路

伤我心太深

每当夜幕降临，仰望苍穹欣赏璀璨星光之时，有多少人会像理论物理学家那样思索宇宙的起源？　　宇宙从哪里来？又是怎么来的？这或许是理论物理界的终极命题，无数物理学家为探究这个问题前赴后继。或许一般人不会认为这门学科有多重要，但是没有哥白尼、伽利略的理论，人们或许还认为地球是宇宙的中心；没有牛顿和他创建的微积分，人们不会明白重力何来；没有爱因斯坦和他的相对论，人们也看不到重力的本质和原子弹的威力；同样，没有希格斯和他的希格斯场理论，这个世界也就不会有大型强子对撞机和寻求希格斯玻色子的科学家。许多物理学家为了验证一个理论，付出了青春、热血甚至生命，因为在他们看来，“朝闻道，夕死可矣”——他们追求的是世界的本质，与此相比，其他所有的东西都是微不足道的。
　　谁是希格斯？什么是玻色子？这还要从爱因斯坦说起。自然界中物体之间的相互作用力可以划分为4种，即引力（重力）、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。爱因斯坦的相对论解决了重力问题之后，理论物理学家开始尝试建立统一的模型，以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子。物理学家建立了一套被称为标准模型的粒子物理学理论，该模型把基本粒子分为夸克、轻子和玻色子3大类，预言了62种基本粒子的存在，而这些粒子基本都已被实验所证实。但这个模型的致命缺陷是无法解释物质质量的来源。
　　为了弥补这个缺陷，英国物理学家希格斯于1964年提出了希格斯场的存在，进而预言了希格斯玻色子的存在。他认为该玻色子是物质的质量之源，其他粒子在它构成的场中，受其作用而产生惯性，最终才有了质量。此后所有的粒子在除引力外的后3种力的框架内相互作用，统一在标准模型之下。这个理论看似完美和谐，但存在一个非常重要的问题——希格斯玻色子至今仍未被发现。
　　理论物理学是不断追求宇宙真相的学科，当年麦克斯韦电磁学理论构筑的经典物理圣殿很快就被量子物理推翻，但正因如此才有了相对论、原子弹，才有了粒子加速器，才有了对希格斯玻色子的探索。为寻找该玻色子，欧洲核子研究中心1991年开始兴建欧洲大型强子对撞机，该项目耗资约100亿美元，直到2008年才开始调试运行，而此机器运行1小时的成本大约是20万瑞士法郎（1美元约合0.95瑞郎）。
　　12月13日，欧洲核子研究中心公布了该对撞机所获数据的初步研究结果，虽然没有确定希格斯玻色子的存在，但是已经缩小了其存在的区域，结果令整个理论物理界振奋，因为如果作为质量之源的它确实存在，物理学家就可能因此推测出宇宙大爆炸时的情景以及占宇宙质量96%的暗物质（包括暗能量）的情况。正如一位物理学家所说：“100年前，我们尚不知道怎样控制电子，而现在，我们可以远隔千里视频聊天。无论该粒子存在与否，这项实验都将把物理提高到全新的高度，也终将改变人类的认知！”

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