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希格斯场 - Don Lincoln

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

完整课程: http://ed.ted.com/lessons/the-higgs-field-explained-don-lincoln

希格斯玻色子是本世纪早期最激动人心的发现之一。但是希格斯粒子以及其背后的希格斯场是很难理解的概念。Don Lincoln通过一个酒会、一堆喧闹的物理学家和希格斯教授本人的通俗比喻，介绍了希格斯场和希格斯粒子的原理。

主讲：Don Lincoln,
动画：Powerhouse Animation Studios Inc.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:20

  • Xuwen Zhu

    Hey I think the physics term need to be fixed (they didn't look right to me previously, for example, field, mass, etc). I tried to fix most of them, but hopefully some physicists could join the effort. I also translated the title and description.

Chinese, Simplified subtitles

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