愛華網(wǎng)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。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"The God Particle "的希格斯玻色子的存在。2013年10月8日，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在瑞典揭曉，比利時(shí)理論物理學(xué)家弗朗索瓦?恩格勒和英國(guó)理論物理學(xué)家彼得?希格斯因希格斯玻色子的理論預(yù)言獲獎(jiǎng)。2014年6月，“上帝粒子”研究顯示“宇宙是不存在的”。
希格斯波色子_希格斯玻色子 -簡(jiǎn)介
質(zhì)子對(duì)撞所產(chǎn)生的粒子徑跡 （點(diǎn)擊查看更多）
“希格斯玻色子”理論由英國(guó)愛丁堡大學(xué)物理學(xué)家希格斯于1964年提出，玻色子是一種“次原子粒子”(subatomicparticle)，即比原子還小的粒子。希格斯認(rèn)為，在137億年前的大爆炸中，希格斯玻色子使物質(zhì)得到質(zhì)量(萬有引力則將質(zhì)量變成重量)，使恒星和行星都得以誕生，最終孕育生命。因此，希格斯玻色子被認(rèn)為是物質(zhì)的質(zhì)量之源，有“上帝粒子”之稱。
自20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，依賴于希格斯玻色子的存在，這種亞原子粒子會(huì)與其它粒子碰撞，使一些粒子質(zhì)量變大，一些粒子質(zhì)量減輕還有一些粒子則完全失去質(zhì)量，形成我們今天所知的宇宙。
希格斯粒子是在標(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。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)，它通過自相互作用而獲得質(zhì)量。
希格斯場(chǎng)-內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖1
希格斯波色子_希格斯玻色子 -理論
基本粒子被分成3大類：夸克、輕子與玻色子。 當(dāng)代粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型(StandardModel)理論預(yù)言有62種基本粒子存在，希格斯玻色子是唯一尚未（截止到2012年）被發(fā)現(xiàn)的粒子，它具有質(zhì)量，而且是所有物質(zhì)的質(zhì)量之源。
希格斯場(chǎng)-內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖2
在標(biāo)準(zhǔn)模型中，希格斯粒子包含了兩個(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對(duì)應(yīng)到具有質(zhì)量的希格斯粒子。希格斯場(chǎng)是一個(gè)標(biāo)量場(chǎng)，希格斯粒子沒有自旋，也就沒有內(nèi)在的角動(dòng)量。標(biāo)準(zhǔn)模型沒有預(yù)測(cè)希格斯玻色子的質(zhì)量。如果質(zhì)量在115和180GeV/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（1016TeV）。
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1.4TeV；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)再高一點(diǎn)，大約120GeV或者更低。
方程簡(jiǎn)式
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
五種希格斯玻色子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖解
（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（M0）的生成方程
⒈V-4/3→K-1/3+W-1+M0
⒉V+4/3→K+1/3+W+1+M0
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模型
⒉V+4/3+V-4/3→Y0+J0+Z0模型
標(biāo)準(zhǔn)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?溫伯格的話來說那是“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，但是沒有描述重力。
標(biāo)準(zhǔn)模型包含費(fèi)米子及玻色子兩類――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，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，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：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)量的來源，因此并不是規(guī)范玻色子。那么為何質(zhì)量問題如此重要呢？要解答這個(gè)問題，必須回到20世紀(jì)60年代理論探索的開始階段。在研究過程中，楊-米爾理論無論應(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)量問題，將使得整個(gè)研究失去基礎(chǔ)。一開始人們?cè)噲D通過自發(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)無質(zhì)量無自旋粒子，這無疑也是不可能的。1964年，英國(guó)物理學(xué)家希格斯（Higgs）解決了這個(gè)問題，使得自發(fā)對(duì)稱性破缺發(fā)生時(shí)，那個(gè)無質(zhì)量無自旋粒子仍然存在，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)模型通過引入基本標(biāo)量場(chǎng)――希格斯場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)所謂希格斯機(jī)制。通過希格斯場(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。
其他模型
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)。
在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室萬億電子伏粒子對(duì)撞機(jī)曾經(jīng)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)超過科學(xué)家的想象。
標(biāo)準(zhǔn)模型假設(shè)只存在一種希格斯粒子，無法解釋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。
希格斯波色子_希格斯玻色子 -1研究
研究背景
為什么有些基本粒子具有質(zhì)量，而有些基本粒子的質(zhì)量為零？標(biāo)準(zhǔn)模型的希格斯機(jī)制可以解釋這問題。根據(jù)希格斯機(jī)制，有些基本粒子因?yàn)榕c遍布于宇宙的希格斯場(chǎng)彼此相互作用而獲得質(zhì)量，但同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)副產(chǎn)品希格斯玻色子。這玻色子是希格斯機(jī)制的必然后果，是物理學(xué)者長(zhǎng)久以來尋覓的對(duì)象，假若實(shí)驗(yàn)證實(shí)希格斯玻色子存在，則可給予希格斯機(jī)制極大的肯定，特別是對(duì)于為什么有些基本粒子具有質(zhì)量這問題的解釋，也可以確定標(biāo)準(zhǔn)模型基本無誤。有些理論不需要假定希格斯玻色子的存在。這些理論稱為無希格斯模型。假若希格斯玻色子被證實(shí)不存在，則物理學(xué)者可能會(huì)轉(zhuǎn)而關(guān)注這些理論。2013年3月14日，歐洲核子研究組織發(fā)布新聞稿表示，先前探測(cè)到的新粒子是希格斯玻色子。[4]
1964年，英國(guó)物理學(xué)家彼得?希格斯（P.W.Higgs）發(fā)表了一篇學(xué)
合并圖冊(cè)(2張)
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
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）
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[1]”“一致”的亞原子粒子時(shí)，希格斯說，“難以置信”。
這種理論中的粒子后來被別人以“希格斯”的名稱命名，外號(hào)“"goddamnpartical",[1]意思是取代上帝創(chuàng)世的粒子。
當(dāng)其他粒子相繼被發(fā)現(xiàn)時(shí)，48年來，“上帝粒子”始終遁形。
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)（LargeHadronCollider，簡(jiǎn)稱LHC）將有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)希格斯粒子。
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，現(xiàn)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)電子開始，時(shí)至今日，在一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，人類一直孜孜不倦地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，似乎人類也馬上就要聽到這一跌宕起伏的，充滿了高潮與華彩的探索樂章的終曲，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。就讓我們先來回顧一下上個(gè)世紀(jì)中期以來粒子物理學(xué)的發(fā)展歷史，標(biāo)準(zhǔn)模型理論。
研究歷史
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)出來的希格斯玻色子，用它來解釋電弱統(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。
英國(guó)物理學(xué)家希格斯
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）仍然沒有在大家的視野中揭開它神秘的面紗，這個(gè)難題一直以來都困擾著所有從事基本粒子研究的愛好者們。雖說到現(xiàn)為止還沒有人發(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)間的問題。但是科學(xué)是一門以事實(shí)說話的學(xué)問，不是大家想當(dāng)然的就能解決的問題。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（Higgsboson）。該理論可解釋粒子為何擁有質(zhì)量，從而演化為萬事萬物。人類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)”，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2012年公布發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”。
2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探測(cè)到質(zhì)量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差），超環(huán)面儀器（ATLAS）測(cè)量到質(zhì)量為126.5GeV的新玻色子（5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差）。這兩種粒子極像希格斯玻色子，但還有待物理學(xué)者進(jìn)一步分析來完全確定兩個(gè)探測(cè)器探測(cè)到的粒子是否為希格斯玻色子。
2012年7月31日，緊湊μ子線圈實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)和超環(huán)面儀器實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)又分別提交新的偵測(cè)結(jié)果，將這種疑似希格斯波色子的玻色子的質(zhì)量確定為緊湊μ子線圈的125.3GeV（統(tǒng)計(jì)誤差：±0.4、系統(tǒng)誤差：±0.5、統(tǒng)計(jì)顯著性：5.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差）和超環(huán)面儀器的126.0GeV（統(tǒng)計(jì)誤差：±0.4、系統(tǒng)誤差：±0.4、統(tǒng)計(jì)顯著性：5.9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差）。
希格斯波色子_希格斯玻色子 -模型
標(biāo)準(zhǔn)模型
粒子物理學(xué)在20世紀(jì)50年代，經(jīng)歷了一個(gè)短暫的困難時(shí)期，從60年代開始，基于楊-米爾斯的非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)理論，逐步構(gòu)建完成了標(biāo)準(zhǔn)模型理論。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，但是沒有描述重力。
歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)示意圖
標(biāo)準(zhǔn)模型包含費(fèi)米子及玻色子兩類――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，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，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：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。
最初提到的希格斯粒子，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)量的來源，因此并不是規(guī)范玻色子。
在研究過程中，楊-米爾理論無論應(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)量問題，將使得整個(gè)研究失去基礎(chǔ)。一開始人們?cè)噲D通過自發(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)無質(zhì)量無自旋粒子，這無疑也是不可能的。
1964年，英國(guó)物理學(xué)家希格斯（Higgs）解決了這個(gè)問題，使得自發(fā)對(duì)稱性破缺發(fā)生時(shí)，那個(gè)無質(zhì)量無自旋粒子仍然存在，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。這一方法被標(biāo)準(zhǔn)模型所借鑒，標(biāo)準(zhǔn)模型通過引入基本標(biāo)量場(chǎng)――希格斯場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)謂希格斯機(jī)制。通過希格斯場(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。 這樣也就明白了為何希格斯粒子如此重要的原因，可以說它是整個(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。
其他模型
LEP幫助科學(xué)家尋找希格斯玻色子
美國(guó)曾進(jìn)行的一項(xiàng)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)。
在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室萬億電子伏粒子對(duì)撞機(jī)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)子相撞更多的是產(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)超過科學(xué)家的想象。
標(biāo)準(zhǔn)模型假設(shè)只存在一種希格斯粒子，無法解釋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。
希格斯波色子_希格斯玻色子 -方程式
希格斯玻色子結(jié)構(gòu)示意圖
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
1、H+8/3 → Ｋ+2/3 + W+1 + Ｅ+1
2、Ｈ-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
1、V-4/3 → Ｋ-1/3 + W-1 + M 0
2、V+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
1、H+8/3 + H-8/3 → X0 + W+1 + W-1
2、V+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
1、H+8/3 + H-8/3 → C0 + J0 + Z0
2、V+4/3 + V-4/3 → Y0 + J0 + Z0
希格斯波色子_希格斯玻色子 -研究與發(fā)現(xiàn)
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日正式開始調(diào)試運(yùn)行。它憑借能使單束粒子流能量達(dá)到7萬億電子伏特而成為世界上能級(jí)最高的對(duì)撞機(jī)。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。不過希格斯認(rèn)為，已運(yùn)行多年的美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬億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)。
2000年，位于瑞士的歐洲核子研究中心（CERN）的工作人員通過世界上最大的正負(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開始運(yùn)行新的大型質(zhì)子對(duì)撞機(jī)（LHC）?？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。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)。
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DmitriDenisov敘述：我們并沒有看到相關(guān)的信號(hào)特征，如果希格斯玻色子確實(shí)存在，根據(jù)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，但是我們審視了全部的數(shù)據(jù)，就是沒有發(fā)現(xiàn)該出現(xiàn)的東西，也就是說，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（JamesGilies）在瑞士的日內(nèi)瓦回應(yīng)說：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還不適宜公布，但可以肯定的是會(huì)在接下來的數(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的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域Atlas和CMS以接近光速對(duì)撞超過180萬億個(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)向在印度孟買召開的相關(guān)研討會(huì)提交了報(bào)告，稱通過其大型強(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?！睔W洲核子研究中心研究主任塞爾希奧?貝托盧奇說：“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)’?！痹S多世界頂級(jí)物理研究機(jī)構(gòu)曾試圖通過對(duì)撞試驗(yàn)尋找希格斯玻色子，但都沒有成功。
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。
2012年2月13日，歐洲核子研究中心對(duì)外宣布，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)2012年將以4萬億電子伏特的質(zhì)子束流運(yùn)行，比2010年和2011年時(shí)的能量高出0.5萬億電子伏特。科學(xué)家認(rèn)為能量提高有助于尋找“上帝粒子”希格斯玻色子。
2012年6月22日，歐洲核子研究組織（CERN）表示，將于7月宣布大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是否發(fā)現(xiàn)上帝粒子。
2012年7月4日，CERN宣布發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為125.3±0.6GeV/c的新粒子，其行為方式和標(biāo)準(zhǔn)模型中的希格斯粒子相似，疑似上帝粒子。發(fā)布會(huì)尾聲時(shí)，Heuer主管打出了一些字，其中將此次發(fā)現(xiàn)描述為“發(fā)現(xiàn)了一種和希格斯粒子的性質(zhì)非常相符合的粒子。”
希格斯波色子_希格斯玻色子 -成果
萍蹤難覓
然而希格斯粒子的真面目卻始終無緣識(shí)荊，有過幾次，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7萬億電子伏特而成為世界上能級(jí)最高的對(duì)撞機(jī)。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。
不過希格斯認(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，希望能在迎來自己80歲生日前證實(shí)希格斯玻色子的存在。他幽默地說：“如果屆時(shí)還是沒有發(fā)現(xiàn)，那我只能祝愿自己活得再長(zhǎng)久一些了?！钡麖?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)。
轉(zhuǎn)機(jī)與質(zhì)疑
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180萬億個(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)向在印度孟買召開的相關(guān)研討會(huì)提交了報(bào)告，稱通過其大型強(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：“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)’?！痹S多世界頂級(jí)物理研究機(jī)構(gòu)曾試圖通過對(duì)撞試驗(yàn)尋找希格斯玻色子，但都沒有成功。
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
最新發(fā)現(xiàn)
美國(guó)物理學(xué)家于2011年7月27日?qǐng)?bào)告說，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。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，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2012年9月末他們可能采集足夠數(shù)據(jù)，得出最終結(jié)論。
2012年7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。
2012年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（FabiolaGianotti）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，這個(gè)粒子不存在的幾率從2012年7月4日的350萬分之一降到了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。
歐洲核子研究中心（CERN）2013年3月14日發(fā)布公告稱，對(duì)更多數(shù)據(jù)的分析顯示，該中心2012年宣布發(fā)現(xiàn)的一種新粒子“看起來越來越像”希格斯玻色子。
CERN2012年7月4日宣布，該中心的兩個(gè)強(qiáng)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目――ATLAS和CMS發(fā)現(xiàn)了同一種新粒子，它的許多特征與科學(xué)家尋找多年的希格斯玻色子一致。
物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言了62種基本粒子的存在，其他粒子都已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，只有希格斯玻色子未得到確認(rèn)。由于它極其重要又難以找到，故被稱為“上帝粒子”。
根據(jù)最新公告，科學(xué)家分析了比2012年的研究多兩倍半的數(shù)據(jù)，計(jì)算新粒子的量子特性以及它與其他粒子之間的相互作用，結(jié)果“強(qiáng)有力地表明它就是希格斯玻色子”。
但CERN表示，還無法判斷它到底是標(biāo)準(zhǔn)模型中的希格斯玻色子，還是其他理論預(yù)測(cè)的好幾個(gè)最輕的玻色子的組合。要弄清這個(gè)問題，還需要大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)搜集更多數(shù)據(jù)，對(duì)各種衰變模式進(jìn)行分析，“找到這個(gè)答案需要時(shí)間?！?br>對(duì)這一重大發(fā)現(xiàn)做出重大貢獻(xiàn)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)已于2013年2月中旬進(jìn)入第一次長(zhǎng)期停機(jī)維護(hù)，CERN將對(duì)包括大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在內(nèi)的整個(gè)系列加速器裝置進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)。
停機(jī)期間很多實(shí)驗(yàn)工作將繼續(xù)進(jìn)行，其中包括對(duì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)收集的新粒子數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)預(yù)計(jì)于2015年再次啟動(dòng)，屆時(shí)其對(duì)撞能量將提高到設(shè)計(jì)最高能量――每粒子束流7萬億電子伏特。
相關(guān)著作
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，他這樣寫道：
物理學(xué)家萊德曼
“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?！?br>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：模型中包含了過多的參數(shù)，并且理論未能描述重力。而且正如本文一開始指出的，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”。
希格斯波色子_希格斯玻色子 -進(jìn)展
博客傳聞
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)室的萬億電子伏加速器（Tevatron）很可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了希
希格斯玻色子
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。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2012年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)立的信息源打聽到，一萬億電子伏加速器實(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。”
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)”，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)”之說實(shí)無根據(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，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?！?br>《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)在當(dāng)月召開的巴黎高能物理國(guó)際會(huì)議上披露出來。
或被發(fā)現(xiàn)
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，
攝影師正在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)開放日當(dāng)天拍照
全球最大的核粒子加速器――長(zhǎng)達(dá)27公里的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了傳說中的“上帝粒子”――希格斯玻色子。
據(jù)悉，該傳聞來自于一份泄露的內(nèi)部記錄，據(jù)說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（PeterWoit）博客里一份記錄的部分內(nèi)容，隨之上述傳聞便傳開來。
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)（SyracuseUniversity）的物理學(xué)家謝爾登-斯通（SheldonStone）表示：“如果這個(gè)傳聞是真的，那么這將讓人激動(dòng)不已?！?br>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，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，這更有趣了，
一個(gè)希格斯玻色子正變成兩束強(qiáng)子和兩束電子
這可能是在標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理現(xiàn)象。”斯通指出泄露的記錄并非是ATLAS研究隊(duì)伍的正式結(jié)果，所以那時(shí)就猜測(cè)該傳聞的有效性和意義有點(diǎn)為時(shí)過早了。“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（SeanCarroll）表示：“不要擔(dān)心，希格斯玻色子！我并沒有傳播有關(guān)你的那些無禮傳聞，不像那些人。”
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（TommasoDorigo）認(rèn)為該信號(hào)是假的，進(jìn)一步檢驗(yàn)后就會(huì)銷聲匿跡。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?！?br>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（NigelLockyer）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。
詭異情況
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DmitriDenisov敘述：我們并沒有看到相關(guān)的信號(hào)特征，如果希格斯玻色子確實(shí)存在，根據(jù)現(xiàn)階段實(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，但是我們審視了全部的數(shù)據(jù)，就是沒有發(fā)現(xiàn)該出現(xiàn)的東西，也就是說，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（JamesGilies）在瑞士的日內(nèi)瓦回應(yīng)說：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還不適宜公布，但可以肯定的是會(huì)在接下來的數(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：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服力的證據(jù)證明上帝粒子是存在的。
發(fā)現(xiàn)蹤跡
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。
ATLAS協(xié)作發(fā)言人出席新聞發(fā)布會(huì)[9]
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，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?，不能排除任何可能?br>一些科學(xué)家指出，盡管還沒有得到結(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)了少量過量的潛在衰變粒子，這與質(zhì)量超過質(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，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。
接近證明
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
希格斯玻色子“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在，不過這些數(shù)據(jù)只是接近證明它的存在。有專家稱，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”。科學(xué)界相信它的存在并認(rèn)為發(fā)現(xiàn)它只是時(shí)間問題。[11]
7月4日，CERN舉行專題討論會(huì)與新聞發(fā)布會(huì)宣布，CMS發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為125.3±0.6GeV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：“從一個(gè)外行人的角度來說，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)希子了；但從一個(gè)內(nèi)行人的角度來說，我們還需要更多的數(shù)據(jù)?！币坏⑵渌N類的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，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)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125.3GeV/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126.0GeV/c2（統(tǒng)計(jì)誤差：±0.4、系統(tǒng)誤差：±0.4、標(biāo)準(zhǔn)偏差：5.9）。
新證據(jù)支持
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，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JoaoGuimaraesdaCosta說：“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，任何事物都將沒有質(zhì)量?！?br>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：“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明質(zhì)量如何起源于量子等級(jí)。”標(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：“這是標(biāo)準(zhǔn)模型中未發(fā)現(xiàn)的部分，通過發(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：“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)。自然界每一種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：“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：“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)希格斯玻色子開啟了之前不可能存在的新型計(jì)算模式，其中暗示著未來數(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：“這項(xiàng)評(píng)估計(jì)算告訴我們未來數(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，未來幾十億年的某一時(shí)刻宇宙將消亡。
希格斯波色子_希格斯玻色子 -后續(xù)驗(yàn)證
2013年3月14日，歐洲核子研究中心（CERN）發(fā)布公告稱，對(duì)更多數(shù)據(jù)的分析顯示，該中心去年宣布發(fā)現(xiàn)的一種新粒子“看起來越來越像”希格斯玻色子。根據(jù)公告，科學(xué)家分析了比去年的研究多兩倍半的數(shù)據(jù)，計(jì)算新粒子的量子特性以及它與其他粒子之間的相互作用，結(jié)果“強(qiáng)有力地表明它就是希格斯玻色子”。但CERN表示，目前還無法判斷它到底是標(biāo)準(zhǔn)模型中的希格斯玻色子，還是其他理論預(yù)測(cè)的好幾個(gè)最輕的玻色子的組合。要弄清這個(gè)問題，還需要大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)搜集更多數(shù)據(jù)，對(duì)各種衰變模式進(jìn)行分析，“找到這個(gè)答案需要時(shí)間?！?/p>
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