WEBVTT

00:00:06.547 --> 00:00:07.415
毫无疑问

00:00:07.415 --> 00:00:10.174
2012年最激动人心的科学发现

00:00:10.174 --> 00:00:12.087
是在CERN（欧洲核子研究中心）实验发现的

00:00:12.087 --> 00:00:13.147
一种新的粒子。

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”，

00:00:15.206 --> 00:00:18.620
它以物理学家彼得•希格斯命名。

00:00:18.620 --> 00:00:19.876
物理学家认为希格斯场

00:00:19.876 --> 00:00:21.592
给基本的亚原子性的粒子带来质量，

00:00:21.592 --> 00:00:22.471
包括夸克、

00:00:22.471 --> 00:00:23.053
轻子

00:00:23.053 --> 00:00:24.955
这些构成日常事物的基本粒子。

00:00:24.955 --> 00:00:27.551
希格斯玻色子是希格斯场中的振动，

00:00:27.551 --> 00:00:28.435
就像当你猛拉绳子时

00:00:28.435 --> 00:00:29.937
绳子产生的晃动。

00:00:29.937 --> 00:00:32.662
但这个场是如何赋予粒子质量的呢?

00:00:32.662 --> 00:00:34.440
如果这让你很困惑

00:00:34.440 --> 00:00:35.682
其他人也一样。

00:00:35.682 --> 00:00:38.386
1993年，英国科技大臣

00:00:38.386 --> 00:00:40.715
要求物理学家们找出一个简单的方法

00:00:40.715 --> 00:00:42.728
来解释这一切与希格斯相关的结果。

00:00:42.728 --> 00:00:45.192
给出的奖励是一瓶高品质香槟。

00:00:45.192 --> 00:00:47.810
获奖的解释大致是这样的

00:00:47.810 --> 00:00:49.698
假想一个

00:00:49.698 --> 00:00:50.730
在CERN实验室举行的酒会，

00:00:50.730 --> 00:00:53.323
出席的人都是粒子物理学家。

00:00:53.323 --> 00:00:56.418
这些物理学家代表了希格斯场。

00:00:56.418 --> 00:00:58.660
此时，一个收税员进入了聚会，

00:00:58.660 --> 00:01:00.008
显然从来没人愿意和征税的人谈话，

00:01:00.008 --> 00:01:01.969
于是他们很轻松的穿过人群

00:01:01.969 --> 00:01:03.264
来到了吧台

00:01:03.264 --> 00:01:05.503
征税者不会和物理学家们有互动，

00:01:05.503 --> 00:01:06.807
同样

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。

00:01:09.641 --> 00:01:11.212
这些不受影响的粒子

00:01:11.212 --> 00:01:12.897
比如光子，

00:01:12.897 --> 00:01:14.441
被称为零质量粒子。

00:01:14.441 --> 00:01:17.186
现在，假设彼得•希格斯进入了这个房间，

00:01:17.186 --> 00:01:19.030
也许是为了喝一杯。

00:01:19.030 --> 00:01:20.092
这种情况下

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

00:01:22.022 --> 00:01:23.155
同他讨论交流那些

00:01:23.155 --> 00:01:24.862
他们为了测量希格斯粒子的属性

00:01:24.862 --> 00:01:26.566
所做的工作。

00:01:26.566 --> 00:01:28.763
由于希格斯教授和人群密切的互动，

00:01:28.763 --> 00:01:30.930
他在房间里会走得很慢。

00:01:30.930 --> 00:01:32.194
和前面的类比相似，

00:01:32.194 --> 00:01:33.926
希格斯在与场的相互作用下

00:01:33.926 --> 00:01:36.039
成为了一个有质量的粒子。

00:01:36.039 --> 00:01:37.948
那么，如果那就是希格斯场的解释，

00:01:37.948 --> 00:01:40.320
希格斯玻色子又是怎么一回事呢？

00:01:40.320 --> 00:01:42.177
现在假定聚会者

00:01:42.177 --> 00:01:44.552
均匀分布在房间各处。

00:01:44.552 --> 00:01:46.957
现在假设有一个人在门口探头进来，

00:01:46.957 --> 00:01:48.342
说了一个传言，

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。

00:01:50.677 --> 00:01:52.673
靠近门的人会听见，

00:01:52.673 --> 00:01:54.258
但离门稍远的就听不见了。

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。

00:01:56.138 --> 00:01:58.297
这会挤出一个密度大的人群。

00:01:58.297 --> 00:01:59.846
当这些人听了传闻后

00:01:59.846 --> 00:02:01.258
他们会回来原来的位置

00:02:01.258 --> 00:02:03.120
来讨论这传闻的意义，

00:02:03.120 --> 00:02:06.178
但更远的人这时会来问“发生了什么”，

00:02:06.178 --> 00:02:08.067
这样又会形成一个密度很大的人群

00:02:08.067 --> 00:02:09.758
来穿过房间。

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。

00:02:12.534 --> 00:02:13.763
需要记住的是，

00:02:13.763 --> 00:02:15.623
并不是有质量的粒子

00:02:15.623 --> 00:02:17.372
会与希格斯场有更多互相作用。

00:02:17.372 --> 00:02:18.906
在聚会的类比中，

00:02:18.906 --> 00:02:21.676
所有粒子在进入房间之前毫无差别。

00:02:21.676 --> 00:02:24.620
彼得•希格斯教授与征税者都是零质量。

00:02:24.620 --> 00:02:26.512
是他们与人群的相互作用

00:02:26.512 --> 00:02:28.591
导致他们获得质量（或者保持质量为零）。

00:02:28.591 --> 00:02:29.990
再说一次，

00:02:29.990 --> 00:02:33.036
质量来自与场的相互作用。

00:02:33.036 --> 00:02:34.488
概括一下，

00:02:34.488 --> 00:02:36.298
一个粒子获得多少质量

00:02:36.298 --> 00:02:38.126
取决于它和场如何相互作用，

00:02:38.126 --> 00:02:40.258
就像不同人的穿过人群，

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。

00:02:43.940 --> 00:02:45.033
希格斯玻色子是场中的一个波动，

00:02:45.033 --> 00:02:47.097
就像穿过房间的传闻。

00:02:47.097 --> 00:02:48.945
当然，这个类比仅仅

00:02:48.945 --> 00:02:50.165
是个类比，

00:02:50.165 --> 00:02:51.315
不过这是目前

00:02:51.315 --> 00:02:53.118
我们能想到的最好的类比了。

00:02:53.118 --> 00:02:54.310
这就是

00:02:54.310 --> 00:02:55.171
希格斯场

00:02:55.171 --> 00:02:57.277
和希格斯玻色子。

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，

00:02:59.418 --> 00:03:01.176
如果我们真找到了，

00:03:01.176 --> 00:03:03.543
奖品就不仅仅会是一瓶香槟了。