為什么粒子會(huì)有質(zhì)量？這是上世紀(jì)60年代困擾英國(guó)理論物理學(xué)家彼得·希格斯的問(wèn)題，當(dāng)時(shí)他在愛(ài)丁堡大學(xué)任教和研究。作為解決這個(gè)問(wèn)題的方案，他提出，所有粒子最初在宇宙中沒(méi)有任何質(zhì)量的情況下產(chǎn)生，并且在第一次分裂的瞬間某個(gè)時(shí)刻，一種新的能量場(chǎng)出現(xiàn)并滲透到整個(gè)時(shí)空中，賦予各種粒子質(zhì)量屬性。這個(gè)被稱為希格斯場(chǎng)的場(chǎng)會(huì)通過(guò)它自己量子化的信使粒子——希格斯玻色子進(jìn)行傳遞，希格斯玻色子將與標(biāo)準(zhǔn)模型中的其他16種粒子并列，并在描述宇宙中物質(zhì)的行為和相互作用中起到重要作用。

然而，盡管希格斯理論是正確的，但花了近50年才最終發(fā)現(xiàn)了難以捉摸的希格斯玻色子。與此同時(shí)，為了支持這項(xiàng)昂貴且看似深?yuàn)W的研究，英國(guó)的科學(xué)部長(zhǎng)在1993年做出了一個(gè)承諾：他將為那個(gè)能夠用最佳比喻向普通人解釋希格斯場(chǎng)（這是希格斯玻色子的來(lái)源）的作用和重要性的人購(gòu)買(mǎi)一瓶香檳。

有許多人提出了各種各樣的比喻，包括糖漿池、棱鏡和電場(chǎng)等。但是最終，倫敦大學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家大衛(wèi)·米勒以一個(gè)關(guān)于繁忙的雞尾酒派對(duì)的描述贏得了這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。這個(gè)比喻可以用來(lái)解釋希格斯場(chǎng)如何影響粒子的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)。他說(shuō)，在這個(gè)派對(duì)上，每個(gè)人都在愉快地互相交談，一個(gè)普通人可以相對(duì)容易地穿過(guò)房間。但是當(dāng)一個(gè)更受歡迎的人進(jìn)入房間時(shí)，他們會(huì)吸引派對(duì)參與者的注意力，每個(gè)人都想與他們交談，他們?cè)诜块g中的前進(jìn)速度會(huì)變慢。這個(gè)派對(duì)人群代表希格斯場(chǎng)，而受歡迎的人物則是被賦予了質(zhì)量的粒子。對(duì)于那些看不到這個(gè)有影響力人物的人來(lái)說(shuō)，房間中會(huì)傳出關(guān)于他們到達(dá)的傳聞，人們聚在一起討論他們的到來(lái)。這個(gè)通過(guò)人群中傳播的物理波動(dòng)可以被看作是信使希格斯玻色子。

雖然這個(gè)比喻并不完美，但它經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，而時(shí)間正是對(duì)于尋找類(lèi)似于大海撈針的東西而言所需要的。兩個(gè)最強(qiáng)大的粒子加速器，位于美國(guó)的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的Tevatron和位于歐洲的CERN的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，都在通過(guò)碰撞粒子并搜索碰撞后的殘骸來(lái)尋找希格斯玻色子，這個(gè)過(guò)程已經(jīng)持續(xù)了多年。問(wèn)題是，盡管彼得·希格斯理論上認(rèn)為這個(gè)場(chǎng)和玻色子是存在的，但他的理論并沒(méi)有提及需要何種能量才能顯現(xiàn)它們，以及一旦找到它們后這些粒子的所有屬性。就像在一堆干草中搜索一根針，卻不知道針長(zhǎng)什么樣子。然而最終，在2012年，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)看似不可能的壯舉，科學(xué)家們證實(shí)他們確實(shí)找到了希格斯玻色子，并通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，終于證明了希格斯場(chǎng)的存在和作用。

這個(gè)粒子在標(biāo)準(zhǔn)模型中得到了它的位置，而場(chǎng)在宇宙早期演化中扮演了重要角色，即在大爆炸之后的萬(wàn)億分之一秒內(nèi)，電弱力發(fā)生了災(zāi)難性的分裂，結(jié)束了宇宙的完美對(duì)稱性。攜帶衰變到電磁力的光子的W和B玻色子以及弱核力的W和Z玻色子相繼產(chǎn)生。但這只是對(duì)稱性破缺的開(kāi)始，希格斯場(chǎng)的出現(xiàn)使得在膨脹期和電弱分裂期間自發(fā)產(chǎn)生的實(shí)際和虛擬粒子獲得了質(zhì)量，W、N和Z玻色子成為重量級(jí)選手，夸克和輕子根據(jù)它們的味道和類(lèi)型獲得質(zhì)量，而光子和膠子則像之前一樣無(wú)質(zhì)量且不受希格斯場(chǎng)的限制。當(dāng)夸克時(shí)代在大爆炸之后的十億分之一秒完全實(shí)現(xiàn)時(shí)，宇宙最終充滿了制造恒星、行星和我們所需的所有成分、特征粒子和特征力量，填滿了充滿膨脹宇宙的夸克膠子等離子體，這是構(gòu)成宇宙中所有結(jié)構(gòu)的原始湯。我們的宇宙充滿了令人難以置信的多樣性和多樣性，有燃燒熱烈且短暫的恒星，不到百萬(wàn)年就會(huì)發(fā)生災(zāi)難性爆炸，還有緩慢而不變地閃爍數(shù)萬(wàn)億年的恒星，有無(wú)數(shù)的行星，巨大的氣體巨星、荒涼的巖石巨星以及偶爾出現(xiàn)的綠色水域適合生命存在的星球，以及像地球這樣寄生生命的星球上，你可以想象到各種各樣的生命形式，從呼吸硫磺或甲烷的微小細(xì)菌，到能夠建造結(jié)構(gòu)和望遠(yuǎn)鏡的具有自我意識(shí)和認(rèn)知能力的猿類(lèi)。(www.ws46.Com)