原子里面99%都是虚空，由原子构成的万物为何是实体的？

民工丁氛

研究物质的科学家们揭露了一个令人震惊的事实：几乎所有事物都由空旷的空间构成——可以说是99%都是空荡荡的。无论是你我，还是宇宙间的万物，皆由虚空中漂浮的微小粒子构成，仿佛磐石在浩瀚星空中悬浮。那么，这些微观粒子是如何汇聚成有形之体的呢？肯定存在某种力量让这些粒子聚合，关键问题是，这种力量究竟为何物？

如今我们得知，组成我们身体的元素，亦是构成宇宙万物的基本粒子。虽然我们发现了这些粒子，却引出了更复杂的问题，为何万物具备形态？为何它们拥有质量？
物质的绝大部分是空空如也，在原子世界中，大量空间是空无一物的，那么这些原子是如何结合的？我们的身体又是如何构成的？肯定不是用胶水，而是某种基础的相互作用在起作用，粒子间必然存在相互作用力，尽管我们无法直观地看到，但我们知道它必定无处不在。

空间的虚无并非全然空洞，反而充满了力量。四种基本作用力中，重力和电磁力广为人知，而弱作用力与强作用力则鲜为人察觉。弱作用力决定了放射性元素的衰变，如铀的衰变便是其作用结果，而强作用力则将质子内的组成部分夸克紧密结合。
我们无法目睹构成自己的成分，也无法看见身边的基本力，但我们确信它们的存在。理解这些力的作用原理及其起源，成为了现代物理学研究的核心。解开这个谜题可能揭示出宇宙的核心秘密，不仅让我们了解自身的构成，更能解答为何构成我们的元素具有形态。
粒子物理学的重大发现之一是某些粒子实际上是力的媒介，比如光子，它是电磁力的载体。所有的力都有其载体，尽管我们尚未全部发现，但我们确信载体确实存在，也了解它们如何相互作用。在极高温度下，例如1000万亿度时，电磁力与弱作用力会合二为一，这就是所谓的电弱统一，虽然这个概念对你来说可能不那么直观，但对物理学家而言，这正是解开未知的关键。
这一发现促成了科学史上最伟大的理论之一——粒子物理的标准模型，经过40多年的验证，其正确性无可置疑。但标准模型仍存在一个大问题，这又带我们回到了粒子动物园，那里是为了研究质子内部而在对撞实验中观察到的多种奇异粒子。

亚原子粒子的质量差异极大，比如一个夸克的质量可能是电子的200倍，而在粒子世界里，有些粒子的质量相差十万倍，标准模型无法解释为何粒子的质量会如此不同，或者为何它们会有质量！
这一问题成了现代物理学的又一重要课题，而答案竟出自一位名叫彼得-希格斯的谦逊教授。他启动了科学史上最宏大且昂贵的研究项目之一。宇宙的标准模型存在一个巨大缺口，而彼得-希格斯正是填补这一缺口的人。
希格斯假设存在一种遍及宇宙的力场，与某些粒子互动时，这种互动会赋予粒子质量。如果希格斯的理论被证实为真，我们或许就能明白为何万物具备形态。

然而，希格斯的理论最初遭到了拒绝，他的论文被欧洲核子研究组织驳回。希格斯非常愤怒，他坚信自己的研究将带来重大发现，因此重新撰写了论文，增补了几段内容，但并未寄回日内瓦。他预计欧洲核子研究组织的人看不懂，于是改投向了大西洋彼岸的《物理评论快报》——一份相关的美国期刊，并最终被接受。