2014年
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【科技日報(bào)】發(fā)現(xiàn)希格斯粒子是起點(diǎn)而不是終結(jié)
——諾貝爾物理學(xué)獎獲得者恩格勒與中國科研人員面對面
文章來源:科技日報(bào) 陳磊  2014-06-09
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  (科技日報(bào)北京6月8日電)2012年7月,大型強(qiáng)子對撞機(jī)LHC實(shí)驗(yàn)宣布發(fā)現(xiàn)了期待已久的希格斯粒子。全世界的粒子物理學(xué)家都在討論這個被戲稱為“上帝粒子”的發(fā)現(xiàn),對粒子物理學(xué)未來的發(fā)展究竟意味著什么。有人認(rèn)為發(fā)現(xiàn)這個粒子就好比是看見了一個動物的尾巴。這個動物可能是恐龍,也可能是大象。那么在預(yù)測它的科學(xué)家、2013年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者恩格勒教授眼中,發(fā)現(xiàn)希格斯粒子又意味著什么?

  “我認(rèn)為發(fā)現(xiàn)希格斯粒子不是粒子物理的終結(jié),而是新物理的開端。無論如何,發(fā)現(xiàn)希格斯粒子本身標(biāo)志著粒子物理領(lǐng)域的巨大進(jìn)展。但是,目前的實(shí)驗(yàn)無法告訴我們背后的新物理是什么,真實(shí)的世界或許比我們想象的更簡單?!痹?月6日中科院高能所舉行的科技創(chuàng)新論壇上,這位來自比利時布魯塞爾自由大學(xué)的著名教授與科研人員、學(xué)生面對面,暢談物理理論、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和未來發(fā)展。

  2013年,81歲的恩格勒與84歲的英國物理學(xué)家希格斯共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎,獲獎理由是:“表彰其理論研究發(fā)現(xiàn)。該發(fā)現(xiàn)為我們對于亞原子粒子起源的理解作出了巨大貢獻(xiàn)。該理論最近在歐洲核子研究組織通過大型強(qiáng)子對撞機(jī)進(jìn)行的ATLAS和CM實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的一種基本粒子證實(shí)。”

  1964年,恩格勒和其恩師布勞特(已故)共同提出希格斯機(jī)制與希格斯玻色子理論。同年,希格斯也獨(dú)立地在《物理評論快報(bào)》發(fā)表文章,提出希格斯機(jī)制理論。整個標(biāo)準(zhǔn)模型的完成需要存在一種粒子,這就是希格斯粒子。這種粒子源于一種看不見卻充斥整個空間的場。離開這個場,一切將不復(fù)存在,因?yàn)檎墙柚谂c這一場之間的相互作用,粒子才獲得了質(zhì)量。恩格勒和希格斯的理論正是對此過程的精確描述。

  然而鮮為人知的是,恩格勒和布勞特的工作比希格斯發(fā)表在《物理快報(bào)》上的論文要早一個月。為什么這兩個人與希格斯相互獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的粒子被命名為希格斯粒子,而非布勞特-恩格勒-希格斯粒子?有很多人為此不解甚至鳴不平。對此,恩格勒很是淡然:“我不介意此事,因?yàn)槲也幌氚岩簧臅r間浪費(fèi)在這個問題上?!?/p>

  對于科研工作者關(guān)注的問題,恩格勒一一作答。很多理論家認(rèn)為希格斯粒子質(zhì)量的平方發(fā)散問題顯示存在超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。恩格勒認(rèn)為超對稱是最簡單的解決途徑,但是人們還沒有發(fā)現(xiàn)任何支持超對稱理論的實(shí)驗(yàn)證據(jù),所以這只是一種可能性;談到對將來對撞機(jī)的最理想的質(zhì)心能量的預(yù)測,他說,理論上需要考慮所有的可能性,新物理模型很多,目前還無法預(yù)測最好的能量區(qū)域。

  談到獲得諾貝爾獎,也有很多趣聞。當(dāng)歐洲核子中心在2012年7月宣布發(fā)現(xiàn)希格斯粒子后,恩格勒和很多人一樣認(rèn)為自己很有可能獲得諾貝爾獎。因?yàn)樵缫堰^了2012年諾貝爾提名期限,所以最有可能獲獎的時間就是2013年。他當(dāng)時在家里等電話并觀看網(wǎng)上2013諾貝爾物理學(xué)獎直播,等待宣布獲獎?wù)?。諾貝爾物理學(xué)獎委員會在決定獲獎人后一小時宣布結(jié)果,而恩格勒在宣布前5分鐘才接到電話通知。當(dāng)然他也坦承,自己獲獎后生活發(fā)生了變化?!皡⒓拥纳鐣顒雍芏啵?dāng)然有些是很有益的,日常生活變得不那么規(guī)律”。

  物理工作者最重要的基本素質(zhì)是什么?恩格勒的答案是:對物理的直覺、獨(dú)立工作的能力和保持對物理的好奇心。

  “您認(rèn)為粒子物理領(lǐng)域的哪個研究方向最有可能再獲得諾貝爾獎?是中微子物理還是暗物質(zhì)?”“如果我知道的話,那我們就可以一起著手干了?!睂@一提問,恩格勒的回答引發(fā)大家的笑聲。他認(rèn)為,中微子物理和暗物質(zhì)都有可能獲獎,還有宇宙學(xué),事實(shí)上這些研究方向是相互關(guān)聯(lián)的。

 ?。ㄔd于《科技日報(bào)》2014年6月9日第1版)


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