1
00:00:06,547 --> 00:00:07,415
毫无疑问

2
00:00:07,415 --> 00:00:10,174
2012年最激动人心的科学发现

3
00:00:10,174 --> 00:00:12,087
是在CERN（欧洲核子研究中心）实验发现的

4
00:00:12,087 --> 00:00:13,147
一种新的粒子。

5
00:00:13,147 --> 00:00:15,206
这种粒子被大家认为极有可能是“希格斯玻色子”，

6
00:00:15,206 --> 00:00:18,620
它以物理学家彼得•希格斯命名。

7
00:00:18,620 --> 00:00:19,876
物理学家认为希格斯场

8
00:00:19,876 --> 00:00:21,592
给基本的亚原子性的粒子带来质量，

9
00:00:21,592 --> 00:00:22,471
包括夸克、

10
00:00:22,471 --> 00:00:23,053
轻子

11
00:00:23,053 --> 00:00:24,955
这些构成日常事物的基本粒子。

12
00:00:24,955 --> 00:00:27,551
希格斯玻色子是希格斯场中的振动，

13
00:00:27,551 --> 00:00:28,435
就像当你猛拉绳子时

14
00:00:28,435 --> 00:00:29,937
绳子产生的晃动。

15
00:00:29,937 --> 00:00:32,662
但这个场是如何赋予粒子质量的呢?

16
00:00:32,662 --> 00:00:34,440
如果这让你很困惑

17
00:00:34,440 --> 00:00:35,682
其他人也一样。

18
00:00:35,682 --> 00:00:38,386
1993年，英国科技大臣

19
00:00:38,386 --> 00:00:40,715
要求物理学家们找出一个简单的方法

20
00:00:40,715 --> 00:00:42,728
来解释这一切与希格斯相关的结果。

21
00:00:42,728 --> 00:00:45,192
给出的奖励是一瓶高品质香槟。

22
00:00:45,192 --> 00:00:47,810
获奖的解释大致是这样的

23
00:00:47,810 --> 00:00:49,698
假想一个

24
00:00:49,698 --> 00:00:50,730
在CERN实验室举行的酒会，

25
00:00:50,730 --> 00:00:53,323
出席的人都是粒子物理学家。

26
00:00:53,323 --> 00:00:56,418
这些物理学家代表了希格斯场。

27
00:00:56,418 --> 00:00:58,660
此时，一个收税员进入了聚会，

28
00:00:58,660 --> 00:01:00,008
显然从来没人愿意和征税的人谈话，

29
00:01:00,008 --> 00:01:01,969
于是他们很轻松的穿过人群

30
00:01:01,969 --> 00:01:03,264
来到了吧台

31
00:01:03,264 --> 00:01:05,503
征税者不会和物理学家们有互动，

32
00:01:05,503 --> 00:01:06,807
同样

33
00:01:06,807 --> 00:01:09,641
有一些粒子也不会和希格斯场有相互作用。

34
00:01:09,641 --> 00:01:11,212
这些不受影响的粒子

35
00:01:11,212 --> 00:01:12,897
比如光子，

36
00:01:12,897 --> 00:01:14,441
被称为零质量粒子。

37
00:01:14,441 --> 00:01:17,186
现在，假设彼得•希格斯进入了这个房间，

38
00:01:17,186 --> 00:01:19,030
也许是为了喝一杯。

39
00:01:19,030 --> 00:01:20,092
这种情况下

40
00:01:20,092 --> 00:01:22,022
物理学家们立即会聚到希格斯教授周围

41
00:01:22,022 --> 00:01:23,155
同他讨论交流那些

42
00:01:23,155 --> 00:01:24,862
他们为了测量希格斯粒子的属性

43
00:01:24,862 --> 00:01:26,566
所做的工作。

44
00:01:26,566 --> 00:01:28,763
由于希格斯教授和人群密切的互动，

45
00:01:28,763 --> 00:01:30,930
他在房间里会走得很慢。

46
00:01:30,930 --> 00:01:32,194
和前面的类比相似，

47
00:01:32,194 --> 00:01:33,926
希格斯在与场的相互作用下

48
00:01:33,926 --> 00:01:36,039
成为了一个有质量的粒子。

49
00:01:36,039 --> 00:01:37,948
那么，如果那就是希格斯场的解释，

50
00:01:37,948 --> 00:01:40,320
希格斯玻色子又是怎么一回事呢？

51
00:01:40,320 --> 00:01:42,177
现在假定聚会者

52
00:01:42,177 --> 00:01:44,552
均匀分布在房间各处。

53
00:01:44,552 --> 00:01:46,957
现在假设有一个人在门口探头进来，

54
00:01:46,957 --> 00:01:48,342
说了一个传言，

55
00:01:48,342 --> 00:01:50,677
这个传言有关某个遥远的对手实验室的发现。

56
00:01:50,677 --> 00:01:52,673
靠近门的人会听见，

57
00:01:52,673 --> 00:01:54,258
但离门稍远的就听不见了。

58
00:01:54,258 --> 00:01:56,138
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。

59
00:01:56,138 --> 00:01:58,297
这会挤出一个密度大的人群。

60
00:01:58,297 --> 00:01:59,846
当这些人听了传闻后

61
00:01:59,846 --> 00:02:01,258
他们会回来原来的位置

62
00:02:01,258 --> 00:02:03,120
来讨论这传闻的意义，

63
00:02:03,120 --> 00:02:06,178
但更远的人这时会来问“发生了什么”，

64
00:02:06,178 --> 00:02:08,067
这样又会形成一个密度很大的人群

65
00:02:08,067 --> 00:02:09,758
来穿过房间。

66
00:02:09,758 --> 00:02:12,534
这一堆人形成的波动，与希格斯玻色子是相似的。

67
00:02:12,534 --> 00:02:13,763
需要记住的是，

68
00:02:13,763 --> 00:02:15,623
并不是有质量的粒子

69
00:02:15,623 --> 00:02:17,372
会与希格斯场有更多互相作用。

70
00:02:17,372 --> 00:02:18,906
在聚会的类比中，

71
00:02:18,906 --> 00:02:21,676
所有粒子在进入房间之前毫无差别。

72
00:02:21,676 --> 00:02:24,620
彼得•希格斯教授与征税者都是零质量。

73
00:02:24,620 --> 00:02:26,512
是他们与人群的相互作用

74
00:02:26,512 --> 00:02:28,591
导致他们获得质量（或者保持质量为零）。

75
00:02:28,591 --> 00:02:29,990
再说一次，

76
00:02:29,990 --> 00:02:33,036
质量来自与场的相互作用。

77
00:02:33,036 --> 00:02:34,488
概括一下，

78
00:02:34,488 --> 00:02:36,298
一个粒子获得多少质量

79
00:02:36,298 --> 00:02:38,126
取决于它和场如何相互作用，

80
00:02:38,126 --> 00:02:40,258
就像不同人的穿过人群，

81
00:02:40,258 --> 00:02:43,940
行走的速度与他们（在人群中的）人气有关。

82
00:02:43,940 --> 00:02:45,033
希格斯玻色子是场中的一个波动，

83
00:02:45,033 --> 00:02:47,097
就像穿过房间的传闻。

84
00:02:47,097 --> 00:02:48,945
当然，这个类比仅仅

85
00:02:48,945 --> 00:02:50,165
是个类比，

86
00:02:50,165 --> 00:02:51,315
不过这是目前

87
00:02:51,315 --> 00:02:53,118
我们能想到的最好的类比了。

88
00:02:53,118 --> 00:02:54,310
这就是

89
00:02:54,310 --> 00:02:55,171
希格斯场

90
00:02:55,171 --> 00:02:57,277
和希格斯玻色子。

91
00:02:57,277 --> 00:02:59,418
人们正在研究我们是否真的找到了这个粒子，

92
00:02:59,418 --> 00:03:01,176
如果我们真找到了，

93
00:03:01,176 --> 00:03:03,543
奖品就不仅仅会是一瓶香槟了。