0:00:06.547,0:00:07.415 毫无疑问 0:00:07.415,0:00:10.174 2012年最激动人心的科学发现 0:00:10.174,0:00:12.087 是在CERN(欧洲核子研究中心)实验发现的 0:00:12.087,0:00:13.147 一种新的粒子。 0:00:13.147,0:00:15.206 这种粒子被大家认为极有可能是“希格斯玻色子”, 0:00:15.206,0:00:18.620 它以物理学家彼得•希格斯命名。 0:00:18.620,0:00:19.876 物理学家认为希格斯场 0:00:19.876,0:00:21.592 给基本的亚原子性的粒子带来质量, 0:00:21.592,0:00:22.471 包括夸克、 0:00:22.471,0:00:23.053 轻子 0:00:23.053,0:00:24.955 这些构成日常事物的基本粒子。 0:00:24.955,0:00:27.551 希格斯玻色子是希格斯场中的振动, 0:00:27.551,0:00:28.435 就像当你猛拉绳子时 0:00:28.435,0:00:29.937 绳子产生的晃动。 0:00:29.937,0:00:32.662 但这个场是如何赋予粒子质量的呢? 0:00:32.662,0:00:34.440 如果这让你很困惑 0:00:34.440,0:00:35.682 其他人也一样。 0:00:35.682,0:00:38.386 1993年,英国科技大臣 0:00:38.386,0:00:40.715 要求物理学家们找出一个简单的方法 0:00:40.715,0:00:42.728 来解释这一切与希格斯相关的结果。 0:00:42.728,0:00:45.192 给出的奖励是一瓶高品质香槟。 0:00:45.192,0:00:47.810 获奖的解释大致是这样的 0:00:47.810,0:00:49.698 假想一个 0:00:49.698,0:00:50.730 在CERN实验室举行的酒会, 0:00:50.730,0:00:53.323 出席的人都是粒子物理学家。 0:00:53.323,0:00:56.418 这些物理学家代表了希格斯场。 0:00:56.418,0:00:58.660 此时,一个收税员进入了聚会, 0:00:58.660,0:01:00.008 显然从来没人愿意和征税的人谈话, 0:01:00.008,0:01:01.969 于是他们很轻松的穿过人群 0:01:01.969,0:01:03.264 来到了吧台 0:01:03.264,0:01:05.503 征税者不会和物理学家们有互动, 0:01:05.503,0:01:06.807 同样 0:01:06.807,0:01:09.641 有一些粒子也不会和希格斯场有相互作用。 0:01:09.641,0:01:11.212 这些不受影响的粒子 0:01:11.212,0:01:12.897 比如光子, 0:01:12.897,0:01:14.441 被称为零质量粒子。 0:01:14.441,0:01:17.186 现在,假设彼得•希格斯进入了这个房间, 0:01:17.186,0:01:19.030 也许是为了喝一杯。 0:01:19.030,0:01:20.092 这种情况下 0:01:20.092,0:01:22.022 物理学家们立即会聚到希格斯教授周围 0:01:22.022,0:01:23.155 同他讨论交流那些 0:01:23.155,0:01:24.862 他们为了测量希格斯粒子的属性 0:01:24.862,0:01:26.566 所做的工作。 0:01:26.566,0:01:28.763 由于希格斯教授和人群密切的互动, 0:01:28.763,0:01:30.930 他在房间里会走得很慢。 0:01:30.930,0:01:32.194 和前面的类比相似, 0:01:32.194,0:01:33.926 希格斯在与场的相互作用下 0:01:33.926,0:01:36.039 成为了一个有质量的粒子。 0:01:36.039,0:01:37.948 那么,如果那就是希格斯场的解释, 0:01:37.948,0:01:40.320 希格斯玻色子又是怎么一回事呢? 0:01:40.320,0:01:42.177 现在假定聚会者 0:01:42.177,0:01:44.552 均匀分布在房间各处。 0:01:44.552,0:01:46.957 现在假设有一个人在门口探头进来, 0:01:46.957,0:01:48.342 说了一个传言, 0:01:48.342,0:01:50.677 这个传言有关某个遥远的对手实验室的发现。 0:01:50.677,0:01:52.673 靠近门的人会听见, 0:01:52.673,0:01:54.258 但离门稍远的就听不见了。 0:01:54.258,0:01:56.138 于是这些离门稍远的人就会向门口靠近,以便询问那些听到的人。 0:01:56.138,0:01:58.297 这会挤出一个密度大的人群。 0:01:58.297,0:01:59.846 当这些人听了传闻后 0:01:59.846,0:02:01.258 他们会回来原来的位置 0:02:01.258,0:02:03.120 来讨论这传闻的意义, 0:02:03.120,0:02:06.178 但更远的人这时会来问“发生了什么”, 0:02:06.178,0:02:08.067 这样又会形成一个密度很大的人群 0:02:08.067,0:02:09.758 来穿过房间。 0:02:09.758,0:02:12.534 这一堆人形成的波动,与希格斯玻色子是相似的。 0:02:12.534,0:02:13.763 需要记住的是, 0:02:13.763,0:02:15.623 并不是有质量的粒子 0:02:15.623,0:02:17.372 会与希格斯场有更多互相作用。 0:02:17.372,0:02:18.906 在聚会的类比中, 0:02:18.906,0:02:21.676 所有粒子在进入房间之前毫无差别。 0:02:21.676,0:02:24.620 彼得•希格斯教授与征税者都是零质量。 0:02:24.620,0:02:26.512 是他们与人群的相互作用 0:02:26.512,0:02:28.591 导致他们获得质量(或者保持质量为零)。 0:02:28.591,0:02:29.990 再说一次, 0:02:29.990,0:02:33.036 质量来自与场的相互作用。 0:02:33.036,0:02:34.488 概括一下, 0:02:34.488,0:02:36.298 一个粒子获得多少质量 0:02:36.298,0:02:38.126 取决于它和场如何相互作用, 0:02:38.126,0:02:40.258 就像不同人的穿过人群, 0:02:40.258,0:02:43.940 行走的速度与他们(在人群中的)人气有关。 0:02:43.940,0:02:45.033 希格斯玻色子是场中的一个波动, 0:02:45.033,0:02:47.097 就像穿过房间的传闻。 0:02:47.097,0:02:48.945 当然,这个类比仅仅 0:02:48.945,0:02:50.165 是个类比, 0:02:50.165,0:02:51.315 不过这是目前 0:02:51.315,0:02:53.118 我们能想到的最好的类比了。 0:02:53.118,0:02:54.310 这就是 0:02:54.310,0:02:55.171 希格斯场 0:02:55.171,0:02:57.277 和希格斯玻色子。 0:02:57.277,0:02:59.418 人们正在研究我们是否真的找到了这个粒子, 0:02:59.418,0:03:01.176 如果我们真找到了, 0:03:01.176,0:03:03.543 奖品就不仅仅会是一瓶香槟了。