十问“上帝粒子”:新发现背后的谜团
上帝粒子higgs玻色子来了
上帝粒子,higgs玻色子来了上帝粒子被发现的相关照片在瑞士和法国边界的繁华小城的地下“捉”到神秘粒子。
疑似上帝粒子被发现:欧洲核子研究中心7月4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目均发现一种新的粒子,具有和科学家们多年以来一直寻找的希格斯玻色子相一致的特性。
希格斯玻色子是最后一种未被证明存在的基本粒子,由于它难以寻觅又极为重要,因此也被称为“上帝粒子”。
(《证券时报》快讯中心)疑似上帝粒子被发现:欧洲核子研究中心地上部分。
(《证券时报》快讯中心)疑似上帝粒子被发现:大型强子对撞机,宛如科幻世界。
(《证券时报》快讯中心)疑似上帝粒子被发现。
(《证券时报》快讯中心)CMS实验的巨大探测器,是欧洲大型强子对撞机找到希格斯-玻色子的主要设备之一。
(《证券时报》快讯中心)探测器中显示的粒子对撞后形成新粒子的运动轨迹图片,由欧洲核子研究中心于2011年12月13日发布。
什么是希格斯玻色子希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。
7月4日欧洲核子研究中心(CERN)的科学家宣布,在寻找希格斯玻色子的过程中,他们发现了一个新粒子,与希格斯玻色子有吻合之处。
一般认为,大约要到今年年底,才有可能确认它是否真是希格斯玻色子。
标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。
它告诉我们自然界4种力中的3个电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。
标准模型的理论分成两部分,一部分是“杨振宁-米尔斯规范场理论”(Yang-Mills Gauge Theory),在强相互作用和电磁相互作用中,杨-米理论是发挥作用的,但在弱相互作用中,杨振宁-米尔斯规范场理论要发挥作用还需要希格斯玻色子的配合。
理论上,希格斯玻色子将为杨-米理论中传递弱相互作用的粒子赋予质量,使得弱力成为短程力,符合实验的结果。
这种质量赋予是怎样进行的呢?真空中希格斯玻色子的场可以处于一个非常特殊的状态,理论上叫做凝聚态,打个比方就像稀糖浆或者蜜糖这样的状态。
现代科学十大未解之谜
现代科学十大未解之谜2014-01-26中国企业家思想TOP10存在“最小粒子”吗?很长的一段时间里,人们曾经认为物质、时间、空间这些东西是可以无限分割的。
《庄子·天下》中这样说:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。
”用数学的语言来解释这段话,意思就是你可以把1尺长的棍子进行无数次对半分割,第一次对半分割得数是0.5尺,第二次是0.25尺,第三次是0.125尺……这个过程可以无限地进行下去。
公元前四世纪的希腊哲学家亚里士多德也认为,物质是连续的,人们可以将它无限地分割下去,我们永远也得不到一个不可再分割的“最小颗粒”。
但很早就有人怀疑“物质可以无限分割”的观念,希腊哲学家德谟克利特相信最小颗粒是存在的,他把这种粒子叫做“原子”。
德谟克利特认为所有的物质都是由原子组成的,原子是一种不可穿透、不可分割的实体,一切原子都有着相同的性质,只是在形状、大小、重量、排列、位置上有所不同。
万物有生有灭,但组成它们的原子却不会跟着毁灭,只会从死亡的物体转移到新生的物体身上。
后来科学家们的确发现了原子的存在,但它却不是最小的粒子,它由质子、中子和电子构成,质子和中子又由被胶子束缚着的夸克组成。
从目前的情况看,电子和夸克似乎都是最小的“基本粒子”。
之所以说它们是基本粒子,是因为任何与这些粒子的结构相关的现象,在实验中都没有观察到,它们像是一个不可再分的点,而不像质子、中子、原子核和原子那样,有可测量的大小。
粒子物理学家们建立了一个标准模型,来解释目前已发现的所有粒子和它们之间的作用力。
但并不像德谟克利特说的那样,只存在“原子”这样一种最小粒子,标准模型中包括了62种基本粒子,被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子刚刚被找到,这样标准模型中所有粒子的存在都已得到了证明。
然而这些今天被称为基本粒子的东西,就一定是不可再分的“最小粒子”吗?人们以前曾经认为原子是最小粒子,但后来发现它其实是个复合体。
随着科技水平的提高,今天不可再分的东西,明天有没有可能发现它又只是个复合体呢?这样的过程,有没有尽头呢?假如从量子论的角度来看,世界不是光滑的,在粒子世界中,物质、能量、时间、空间都表现出不连续的特征来,因而世界必定不可能无限分割下去,最小粒子必定存在。
你知道21世纪十大待解科学谜团吗
你知道21世纪十大待解科学谜团吗?过去几百年科学的发展很迅速。
不过,时至今日,还有许多未解之谜,本世纪我们剩86年去解开他们。
10.生命是如何起源的?这个问题看起来似乎并不难,却总是解决不了。
对于生命基本构成是如何在原始条件下产生,或者是如何从太空来到地球的,不断有各种新发现冒出来。
9.暗物质到底是什么?80多年前天文学家就发现,太空中的引力远比可见物质能产生的引力要多。
探索产生额外引力的那种未知亚原子粒子是一项艰苦的工作。
一些实验中得到的线索总是在其他实验中被推翻。
8.推动宇宙加速的暗能量本质是什么?加入你觉得暗物质太难研究了,那么试试解释暗能量吧。
有一种物质在推动着宇宙以日益加快的速度膨胀。
但暗能量的本质仍是个谜。
7.如何衡量证据?这个问题太神秘了,以至于许多科学家都没有意识到它的存在。
举个例子:你做了一个实验,得到具有重要统计学意义的数据结果,然后重复实验,结果一样,那你就会认为这样得到的证据比做一次实验要强。
但假如第二次实验得出的数据意义稍弱一些,那么两次实验的合并P值反而更弱了,尽管实验证据原本应被认为是更强的。
6.基因、癌症和运气你最近可能听到了这样的说法,即大多数癌症患者都是运气不佳,美国《科学》周刊发表的一份研究报告就是这样说的。
该研究引发了抗议之声,有人认为这种说法会给公众“传递错误的信息”。
专家们对随即突变(坏运气)、遗传(父母的原因)、生活方式(你自己的原因)和环境(别人的原因)等因素到底孰轻孰重也意见不一。
把这些问题理出头绪,同时解决有关癌症的其他谜团应是21世纪科学界最重要的任务之一。
5.空间还有多出来的维度吗?不管有多少维度,它们都是必要的。
这个问题或许应该这样问:空间到底有多少维度?许多物理学家认为,物理学要想正确地解释宇宙,普通的三维肯定是不够的。
理解这个问题的关键是“卡-丘”空间——这是个能以无数不同的方式蜷缩的高纬空间,要想探查到其中有多少额外的维度存在是非常困难的。
上帝粒子
“上帝粒子”预言者获诺贝尔物理学奖从预言到被证实存在,用了半个世纪时间,南大的科学家们也有贡献北京时间昨晚6点:45,瑞典皇家科学院宣布,比利时81岁理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国84岁理论物理学家彼得·希格斯,他们因希格斯玻色子的理论预言获得2013年度诺贝尔物理学奖。
希格斯玻色子俗称“上帝粒子”,直到今年3月才被证实存在。
南京大学物理学院教授陈申见告诉现代快报记者,从希格斯的预言到被发现,用了近半个世纪。
在发现的过程中,也有南大科学家们的一份功劳。
现代快报记者胡玉梅希格斯的尴尬昂贵的发现相关论文一度被拒霍金打赌找不到1964年,希格斯预言说,希格斯玻色子是物质的质量之源,一直以来,世界上的一切“物质”都是在这个“上帝粒子”构成的“海洋”中游弋,受它的作用产生惯性,由此产生了质量。
然而,希格斯相关的论文被《物理快报》拒绝登载。
著名物理学家南部阳一郎在评审时,建议希格斯解释这一理论的物理学意义。
希格斯加了一段话,预言希格斯场中的一个刺激,就像大海中的一个波浪那样,会产生一种新的粒子——这就是对希格斯玻色子最早的明确预言。
它是当前物质理论中最后一个还没被发现的基本粒子。
希格斯玻色子真的存在吗?一直以来,全球的科学家们都想“抓”到它。
霍金曾押过100美元赌注,赌“上帝粒子”无法找到。
去年7月,欧洲核子中心宣布发现了疑似上帝粒子,今年3月,得以证实。
陈申见说,把诺奖物理学奖颁给希格斯,时机正正好。
昂贵的发现花47.5亿美元建对撞机寻找“上帝粒子”“上帝粒子”究竟是什么?用最简单的语言说,在宇宙诞生的那一刻,“上帝粒子”使宇宙能够从一团毫无质量的粒子转化成有质量的基本粒子。
或者更简单地说,它可以“无中生有”。
陈申见说,“上帝粒子”看不到,转瞬即逝,捕捉难度非常大。
为了寻找“上帝粒子”,必须把一个质子加速到接近光速。
这是非常困难的事情。
为了获得超凡的加速度,来自全球的5000多位科学家参与研发了一种强子对撞机。
寻找“上帝粒子”意义何在
银“上帝粒子”的提出者希格斯2012.08发明与创新482012年7月4日,欧洲核子研究中心科学家宣布,他们在寻找“上帝粒子”希格斯玻色子的过程中发现一种新粒子,其特性与科学家们探寻多年的希格斯玻色子相一致。
此前一天,美国能源部下属的费米国家加速器实验室也宣布,该实验室最新数据“强烈表明”希格斯玻色子的存在。
有报道称,如果最终能够证实上帝粒子的存在,并摸清它的特性,将是人类探索宇宙秘密的里程碑性事件。
霍金表示,希格斯应该就此理论获得诺贝尔奖,“我曾经打赌说不会发现希格斯玻色子,现在看来我输了100美元。
”那么,到底什么是希格斯玻色子,寻找它的意义何在?物理科学已经证实,自然界物体之间的相互作用力可以归结为4种,即:引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射性衰变的弱作用力。
各种相互作用是通过交换相应的媒介粒子实现的,如电磁力是通过交换光子、弱作用力是通过交换W 和Z 中间玻色子、强作用力是通过交换胶子、而引力是通过交换引力子。
上个世纪六七十年代,人们发现电磁力和弱作用力可以统一为一种“电弱”作用力,“电弱统一理论”由1983年在欧洲核子中心发现了W 和Z 中间玻色子(两位欧洲核子中心的教授由此获得1984年诺贝尔物理奖)而得到确立,构成以下所述粒子物理学的“标准模型”理论的一部分。
上个世纪五十年代,粒子物理学经历了一个困惑时期,那时实验上发现的像质子、中子那样的粒子越来越多,达数百种。
当时科学界开始重新对粒子和力及其之间规律性等进行分析,提出了粒子物理学的“标准模型”理论,这与中学化学课常用的“化学元素周期表”有点类似。
随着实验的不断深入,该理论经受住了各种实验的检验,其预言的几乎所有粒子都在实验中被发现,但科学家仍需解释为什么不同的粒子具有不同的质量,即物质质量来源的问题。
1964年,英国爱丁堡大学物理学家希格斯提出一种理论假设,后来被人们称为“希格斯机制”。
他认为,物质质量来源于一种粒子(后被学术界称为“希格斯粒子”),1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼称之为“指挥着宇宙交响曲”的“上帝粒子”。
十问:霍金沉思录
读书笔记
作为一名科学小白,从本书中学到了很多知识,也对著名学者霍金的生平有了大致的了解。 人类过去几十年在地面研究取得了非凡的进展,但总要有声音提醒我们仰头看看星空。 学习霍金的思维方式,感受他对地球的热爱与关心、长远的目光。 趣味:8美感:6智慧:9霍金是一位身为科学家的哲学家,有人评论他不是一流的哲学家,也许这是对的, 但现如今不懂科学的人不要说当一流的哲学家,连当合格的哲学家都不可能。 “在我看来,一个世界只有极少数精英有能力了解先进的科学技术及其应用将是危险的、非常有局限的。他 的使命是人类,是宇宙,和他几乎完全受限的身体对比,这真的让人惊叹。 这本书就是,我已经明显感觉到霍金先生在以给幼稚园小朋友讲故事的口吻在描述某些科学研究(事实)时, 我还会时常有看不懂需要回头读好几遍才能消化的东西。 当代的思想家,与我是一个时代,十分幸运。 霍金在本书回答的大问题正是当代的天问,是地球文明的思想家对人类和宇宙命运的叩问,是人和天的问对。 提供了给我们一个全新的看问题的角度,我不得不承认霍金正如他所说是个对未来乐观的人,因为他所做的 就是激发我们这样普通但不一定平凡的人去更好的理解并发展世界,从而更好的生活下去。
在我的期望降低到零之后,新的每一天都成为奖赏,我开始珍惜所拥有的一切。只要有生命,希望就存在。
太空时代的伟大启示之一是它赋予人类有关我们自身的视野。当我们从太空回望地球,我们将人类自身视为 一个整体。我们看到了统一,而不是分裂。就是这样的简单图景,它传递着撼人的信息:一个星球,一个人类。
因为在大爆炸之前没有时间,所以你不可能到达大爆炸之前的时刻。我们终于找到了一个没有原因的东西, 因为没有时间让一个原因存在其中。对我而言,这意味着没有造物主的可能性,因为没有时间让造物主存在其中。
10 How do
上帝粒子新证据被称近30年最大发现之一
上帝粒子新证据被称近30年最大发现之一科学家发现上帝粒子存的新证据凤凰科技讯北京时间7月4日消息,国外媒体报道,欧洲原子核研究委员会(CERN)的科学家宣称发现了一种亚原子粒子,也就是俗称的“上帝粒子”希格斯玻色子,后者被认为是理解宇宙形成的关键。
“我很确定我们发现了一种新粒子,它与希格斯玻色子理论非常符合。
”英国科技委员会主管约翰·沃默斯利在伦敦某事件中这样说道。
寻找希格斯玻色子两支科研小组中的一位发言人乔·因坎代拉说道:“这只是初步测试的结果,但我们认为结果非常确凿可信。
”“我们已经观测到一种新的粒子,”欧洲原子核研究委员会发言人乔·因坎代拉在某科技新闻网页的视频中这样说道。
“我们有确凿的证据证明发现了某样新粒子…证实它的各方面特性还需要一些时间。
”这短新闻网的视频被某一美国媒体所质疑,CERN迅速发表言论曾这段视频只是周三发布会之前的“预热”。
很明显乔·因坎代拉对他自己在视频中的陈述非常自信,因为他在视频中特意用灯光照亮某件类似于科学家和物理学家心中的圣杯的东西。
“但是我们发现这个粒子衰退了两个光子,很明显这就是希格斯玻色子,它是一种有着整数自旋的粒子。
”“我们知道的质量大约是光子质量的100倍…如果我们能够证实这便是希格斯玻色子,那么它将成为现存已知最大的粒子,我相信我们能够做到。
”分析师对视频中细微的语义差别进行分析称,这可能表明CERN在找寻上帝粒子的过程中,发现了一种新的亚原子粒子,而后者的有质量。
“注意他们使用的词是‘观察’到而非‘发现’。
”哥伦比亚大学数学高级讲师彼得说道,“观察是一种低标准的证据…然而CERN似乎对此很敏感,整个视频中并未提到任何‘发现’,或者他们决定不使用这个词。
”CERN发言人因坎代拉将他们的发现描述为“在过去30甚至40年间最大的新发现之一…”质量的起源之一成为科学家激烈讨论的话题之一。
发现希格斯玻色子将证实物理标准模式理论,该理论形成于20世纪70年代早期,它提出整个宇宙是由12种粒子构成,这些粒子组成万事万物的基本构成单位。
十问“上帝粒子”:新发现背后的谜团
十问“上帝粒子”:新发现背后的谜团7月初,欧洲核子研究中心宣布发现了一种新粒子,其特征与号称“上帝粒子”的希格斯玻色子高度吻合,引起了学界的轰动和社会的关注。
但在新闻背后,感兴趣的读者或许会还冒出了不少问号:“上帝粒子”真是物理学家都梦寐以求的“圣杯”吗?它是否就隐藏在我们身边?为什么物理学大师霍金不相信它的存在?这次会不会又是一个类似“中微子超光速”的乌龙……带着这些疑问,科技日报记者采访了中国科学院高能物理研究所研究员、参与寻找希格斯玻色子的欧核中心CMS项目中国组成员陈国明。
“上帝粒子”并非一切物质的质量之源,而且只存在于宇宙大爆炸初期,科学家是要在实验室里“复活”它科技日报:希格斯粒子为什么让物理学家如此关注?陈国明:希格斯玻色子又称希格斯粒子,将它称为“上帝粒子”,是因为它是基本粒子的质量之源。
我们知道,物体由分子、原子构成,原子由质子、中子组成的原子核和绕核旋转的电子构成。
而质子和中子都由夸克和胶子组成,夸克、胶子和电子等至今为止没有发现有更深层次的结构,因此被称为基本粒子。
简单地讲,有了希格斯粒子,基本粒子才有质量,有了质量才产生引力,才会有宇宙中的元素、恒星、行星和生命。
科技日报:今天宇宙中一切物质的质量是否都来自希格斯粒子,“上帝粒子”的称号是否名副其实?陈国明:“上帝粒子”只是个通俗说法,不能说希格斯粒子给一切物质赋予了质量。
按照物理学标准模型,物质的质量来自两部分,一部分是夸克、电子等基本粒子的质量;另一部分则是基本粒子相互作用产生的结合能,这部分占的比重其实还要更大。
另外在物理学标准模型的62种基本粒子中,其他61种都已被实验证实了存在,只有希格斯粒子这关键一环仍然悬而未决,它的难以捉摸也让研究者多了几分敬畏。
科技日报:希格斯粒子为什么这样难找?如果它们就存在于我们身边的话,为什么这么多年都捕获不到它们的踪迹?陈国明:根据物理学标准模型和大爆炸理论,我们的宇宙起始于一次大爆炸。
上帝粒子
一对研究“希格斯玻色子”(又称“上帝粒子”)多年的伙伴8日获得2013年诺贝尔物理学奖,他们在理论中预言的粒子去年被欧洲核子研究中心证实存在。
他们分别是比利时科学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国科学家彼得·希格斯。
希格斯玻色子最早是在1964年由英国物理学家皮特•希格斯和同事们提出的。
关于上帝粒子你可能不知道的事1、上帝粒子从哪里来?物理学家普遍认为,上帝粒子来源于宇宙大爆炸。
事实上,宇宙大爆炸被认为是包括上帝粒子在内的一系列基本粒子的最初起源。
2、上帝粒子如何使其他粒子产生质量?上帝粒子会形成遍布宇宙空间的希格斯场,一些粒子在希格斯场中运动,就像在糖浆中穿行,因受到阻力而变得凝滞,粒子由此获得质量。
不同粒子受到的“阻力”不同,其所获得的质量也有差异。
3、为什么说没有上帝粒子,就没有生命,没有人类?如果没有上帝粒子,宇宙中的所有粒子都将以光速运动。
这么快的速度运行,粒子将无法结合到一起,就不会产生原子、分子、DNA、蛋白质,也就不会有生命,不会有人类,不会有其他任何物质,宇宙将会是一片虚无。
4、科学家可能在十几年前就捕捉到上帝粒子了?2000年,欧洲核子研究组织当时的旗舰加速器——大型正负电子对撞机打算结束运行,结果发现了一个迹象,看起来就像上帝粒子,拥有大约115 GeV的质量。
科学家说服管理层,让大型正负电子对撞机超期运行了6个星期,在超期服役期间,更多看起来像是上帝粒子的事件出现了。
科学家又要求再次延长运行时间,但是大型正负电子对撞机必须拆除,给更强大的对撞机(LHC)腾位置。
2011年,LHC宣布了最新的结果,暗示上帝粒子如果存在的话,它的质量介于115-130 GeV之间,这说明科学家可能在十几年前就捕捉到上帝粒子了。
5、寻找上帝粒子过程中科学家有没有动摇过?2008年8月,欧洲核子研究中心开始运行新的大型质子对撞机。
这架大型质子对撞机造价约为80亿美元。
计划实施时,将有来自34个国家近2000名科学家参加。
带你认识“上帝粒子
带你认识“上帝粒子“上帝粒子”又叫希格斯玻色子,是由英国人希格斯等物理学家在上世纪60年代提出的一种基本粒子,被认为是物质的质量之源。
科学家们仍在努力寻找其踪迹,找到这种粒子,就找到了建筑粒子物理学经典理论大厦的最后一块基石。
定义希格斯玻色子(或称“上帝粒子”、希格斯粒子、希格斯子Higgsboson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到。
它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。
物理学家希格斯提出了希格斯机制。
在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。
希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。
希格斯玻色子被认为是物质的质量之源,“上帝粒子”是1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼对希格斯玻色子的别称。
这种粒子是物理学家们从理论上假定存在的一种基本粒子,目前已成为整个粒子物理学界研究的中心,莱德曼更形象地将其称为“指挥着宇宙交响曲的粒子”。
标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述,但是在能量低于一定条件后,电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用,这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺。
希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的。
研究历史英国物理学家希格斯(P·W·Higgs)提出了希格斯机制。
在此机制中,希格斯场引起电弱相互作用的对称性自发破缺,并将质量赋予规范玻色子和费米子。
希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LargeHadronCollider,简称LHC)将有机会发现希格斯粒子。
自1899年汤姆逊爵士发现电子开始,直至如今,在一个多世纪的时间里,人类一直孜孜不倦的探索着微观世界的奥秘。
1995年3月2日,美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时,一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的62个基本粒子中的61个都已经得到了实验数据的支持与验证,看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利,对物质微观结构的探索已经到达了它的尾声,似乎人类也马上就要听到这一跌宕起伏的,充满了高潮与华彩的探索乐章的终曲,但是仍然有一个粒子,游离在这座辉煌的大厦之外,仿佛一个幽灵,这就是希格斯粒子,而且就是这个粒子可能会击垮整座大厦。
疑似上帝粒子被发现或将解开物质质量来源之谜
疑似上帝粒子被发现或将解开物质质量来源之谜欧洲核子研究中心4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS均发现一种新的粒子,具有和科学家们多年以来一直寻找的希格斯玻色子相一致的特性。
ATLAS和CMS研究小组在4日上午的学术研讨会上介绍各自研究成果,分别确认目前通过大型强子对撞机取得的数据发现了在125-126吉电子伏特质量区间存在一种新的粒子,数据的确定性为5西格玛,即理论物理界可以确认“发现”的水平。
“我们发现了一种新的玻色子,很可能是希格斯玻色子,但我们必须确认它是哪一种希格斯玻色子,”研究中心主任、德国粒子物理学家罗尔夫·霍伊尔在当天的记者会上说。
他为这一重大发现感到骄傲和欣喜,称之为人类理解自然和宇宙的“里程碑”。
但对于这一新粒子是否就是理论物理标准模型中最后一个尚未被发现的希格斯玻色子,霍伊尔仍保持了科学家的严谨。
“作为外行,我觉得我们找到它了。
但作为科学家,我得问,‘我们找到的是什么?’”罗尔夫·霍伊尔认为,这一发现为进一步研究开辟了道路,还需要更加大量的数据来确认新粒子的特性——是否与标准模型中假设的希格斯粒子特性完全吻合,还是有一些不匹配的地方,如果是后者,则将开辟标准模型之外的物理学新领域。
研究者称,目前仍有部分数据在分析中,4日展示的分析结果预计将于7月底发表,而更加完整的研究结论将在大型强子对撞机提供更多数据后,于今年晚些时候发布。
希格斯玻色子是物理学基本粒子“标准模型”预言的一种自旋为零的玻色子,因1964年提出“希格斯机制”理论的英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯而得名。
“标准模型”预言了62种基本粒子的存在,希格斯玻色子是最后一种未被证明存在的基本粒子,由于它难以寻觅又极为重要,因此也被称为“上帝粒子”。
彼得·希格斯提出了希格斯场的存在,并进而预言了希格斯玻色子的存在。
假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源,其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。
【寻找通信业的“上帝粒子”】上帝粒子
【寻找通信业的“上帝粒子”】上帝粒子2022年7月4日,欧洲日内瓦核子研究中心宣布,寻找了近半个世纪的“上帝粒子”终于现身了!这足以让全球物理界为之雀跃。
作为当前物质理论中最后一个未被发现的粒子,“上帝粒子”因为意义重大却又踪迹难寻,几乎变成了对那些客观存在,但又难以捉摸的事物的代称。
而业务盈利点就相当于通信行业的“上帝粒子”——它支撑着整个企业的生死存亡,要找到它,企业需要摸着石头过河,也可能走上很长的一段弯路,但那些探索者们从未放弃寻找它的希望。
“抛硬捡软”或是新的突破口在网络导报上期的《一周通讯纵览》栏目中,全球通信设备市场触顶的消息发布后,许多网友纷纷在微博上表达同情惋惜之情。
其实,市场本就瞬息万变,有时成有时败,三十年河东三十年河西的事情再平常不过。
这时,企业犹如一条游到湖尽头的鱼,如何越过障碍跳到对面更为广阔的海洋中,才是最应该被考虑的问题。
作为市场的主角,不管是诺基亚、爱立信,还是华为、中兴,它们比任何人都更为担心和焦虑。
通信设备商的“上帝粒子”究竟在哪儿?什么才是新的市场形势下,通信设备商更为靠谱的赢利点?它们也在绞尽脑汁、跃跃欲试。
第一个尝试的就是“抛硬捡软”。
自今年3月份以来,国内智能手机的价格呈直线下降。
先是1300元,然后是900元,然后是700元,500元。
价格底线一再被突破,而混入百元低价智能手机大战的,从酷派、海信、步步高、金立,到华为、中兴,再到国际市场上的摩托罗拉、三星,一场日渐惨烈的“百元智能手机大战”已拉开帷幕。
越来越多的智能手机厂商加入智能手机价格战,正是通信设备市场利润摊薄,生存越来越艰难最直白的佐证。
低价战略下的硬件,已然不能成为厂商养家糊口的利器。
在市场久经沉浮的厂商意识到,必须寻找硬件之外的盈利之道,而应用软件或许有望成为新的盈利点和突破口。
业内专家对这个转型思路非常认可,直言各大手机厂商必须把握软件应用市场的商机,自主或与第三方软件开发商展开合作,开发出明星应用,从而拓展新的盈利点,跳出硬件价格战的漩涡。
十大科学谜题
十大科学谜题生命从何而来?我们为什么会死?生命从何时开始?受精卵如何变成人?为什么我们需要睡眠?冰河时代是如何出现的?为什么我们会死亡?科学已经有了飞跃式发展,但直到今天,我们仍有许多重要的难题没有找到答案。
1.时间是一种幻觉么?柏拉图认为时间是持续不断的,伽利略对这种观念表示怀疑,并计算出如何用图表进行表示,所以他能够在物理学领域做出重要的贡献。
艾伯特•爱因斯坦说时间只是另一种尺度,是除了上下、左右、前后之外的第四维。
爱因斯坦说,我们对于时间的理解是基于它与环境的关系。
古怪之处在于,你行进的越快,时间就过的越慢。
他的理论能够做出最根本的解释:过去、现在和将来仅仅是想象构成的,任何事都是由大脑创立的,并不会立即发生。
爱因斯坦统一的时空概念理论上行得通,但实际却很难办到。
时间作为第四维,不像其他维那样———其中一个原因,我们只能沿着时间轴朝一个方向走。
2.受精卵如何变成人?想象一下,你将1英寸宽的黑色方块放在一块空地上,突然这个方块开始自我复制,1变2,2变4,4变8,8变16……这些增殖扩散的方块开始形成一些建筑———围栏、拱门、墙壁、管道等。
一些方块变成了电线、聚氯乙烯管道、钢筋建材、木头柱子,一些变成了墙板、镶板面、地毯和玻璃窗。
电线开始自动连接成一张复杂无边的网络。
最后,一幢100层高的摩天大楼拔地而起。
这就是受精卵变成人的一个形象比喻,但是,小方块怎么知道如何建造大楼呢?细胞怎么知道如何造人(或哺乳动物)呢?生物学家过去认为细胞的蛋白质以某种方式携带着造人的说明书,但现在看来,蛋白质更像建造人体大厦的砖砖瓦瓦,或是没有任何建造计划的泥瓦匠,不像携带着建造图纸的设计师。
如何形成组织器官的方法一定被写在细胞的DNA上,但是还没有人知道如何将这些信息读取出来。
3.为什么我们需要睡眠?“如果你偷懒打瞌睡,你就会失去很多”,这是一个容易记住的习语,但是如果生命中没有睡眠的话,将是一件十分恐怖的事情。
历史趣谈上帝粒子或成毁灭真凶 宇宙中存神秘大脑
如对您有帮助,可购买打赏,谢谢上帝粒子或成毁灭真凶宇宙中存神秘大脑导语:最新研究称希格斯玻色子可能具有合适的质量破坏宇宙。
利用希格斯玻色子可能是废除所有自相矛盾、无实体的智能生物的最简单方法,这些生物本最新研究称希格斯玻色子可能具有合适的质量破坏宇宙。
利用希格斯玻色子可能是废除所有自相矛盾、无实体的智能生物的最简单方法,这些生物本不该存在,但它们仍出现在最佳的宇宙模型里。
此外,我们还将有200亿甚至300亿年时间存活。
“这段时间还是很长,我们无须匆匆的买人寿保险。
”美国加州帕萨迪纳市加州理工学院的肖恩·卡洛尔(SeanCarroll)这样说道,他与加州理工学院的金伯利·博迪(Kimberly Boddy)共同提出了这个观点。
这一悖论早在10多年前就已经出现,物理学家意识到他们的模型将导致未来充满玻耳兹曼的大脑:从真空里出现的完全形成的有意识实体。
虽然这听起来非常怪异,但科学家无法阻止有时候物质会随机自我组建,从而创造适合玻耳兹曼大脑出现的条件。
当你考虑宇宙正加速膨胀时,这种问题就会出现。
这提供了无限的时间、空间和能量以供玻耳兹曼大脑的形成,最终它们的数量超过正常意识形态的数量。
这将导致玻耳兹曼大脑对宇宙的体验比我们的要更典型,这将成为一个大问题,因为我们的理解是基于人类才是典型观察者的假设。
就未来充斥玻耳兹曼大脑之前宇宙将如何终结,目前科学家已经提出好几种理论试图解决这一悖论,但大多数理论是基于未经测试的物理学,例如弦理论。
相比之下,希格斯玻色子能够利用已经完备和广泛接受的物理学解决这一问题。
首先,希格斯玻色子伴随的场必须是相对稳定的,这意味着它能够生活常识分享。
霍金十问_精品文档
霍金十问在与肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症(渐冻症)抗争多年之后,英国理论物理学家史蒂芬·霍金于3月14日去世,享年76岁。
21岁被确诊为“渐冻症”时,医生断言他只能再活两年。
这个相信“无论命运有多坏,人总应该有所作为”的人,之后成为物理学界一个耀眼的名字。
他证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理。
他提出的黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面作出了重要贡献。
大多数人并不理解这些晦涩的物理名词代表什么,但霍金一直在用有趣的词语解释深奥的科学原理,让浩瀚的宇宙和物理走下神坛。
霍金是那个把一门孤独的学问带给普罗大众的“盗火者”,架起了从科学到科普的桥。
霍金是谁霍金是一个让人对宇宙空间产生无限遐想的科学家,他的一生充满戏剧性。
1942年1月8日,霍金生于英国牛津,生前曾担任剑桥大学理论宇宙学中心研究主任。
渐冻症改变了霍金的人生,疾病让他全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。
2022年起,霍金只能通过眼睛与人沟通。
就一个“名人”而言,霍金温和、谦逊、有礼、富有幽默感、充满智慧,当你面对面和他“交谈”时,能够清晰地从他眼神和缓慢移动的手指中感受到旺盛的生命力。
霍金是物理学在公众面前的一面旗帜,他无法选择自己的躯壳,却让自己的灵魂展现出强大的力量。
去世后,霍金的孩子在声明中写道,“他的勇气、坚持以及他的杰出及幽默鼓舞了世界各地的人。
”霍金为什么没有获得诺贝尔物理学奖对这个问题,霍金这样回答:“因为我的‘黑洞蒸发’(也称‘霍金辐射’)还没有被观测或者实验所证实。
”霍金曾获得过爱因斯坦奖、沃尔夫奖、科普利奖章和基础物理奖,却没能受诺贝尔青睐。
在诺奖委员会看来,“黑洞蒸发”既然还没有被观测到,那就还是理论模型,未经实验或者观测验证的理论模型就仍有可能不正确,不管它看起来多么合理完美。
人们常把霍金和爱因斯坦作对比,同样的事也曾发生在爱因斯坦身上。
十问霍金读后感
十问霍金读后感这十问啊,每一问都像是一个通往未知世界的大门。
比如说他问关于宇宙起源的事儿,哇塞,这就像是在探究这个超级大谜题的源头。
我以前就觉得宇宙起源是那种超级神秘、只有神仙才知道的事儿。
霍金这么一问,就像是把这个神秘的幕布给揭开了一角,虽然我还是看不太明白那后面到底是啥,但就是觉得特别酷。
他就像一个超级侦探,在宇宙这个大案子里寻找最初的线索。
再说说关于外星生命的问题。
这个问题我可感兴趣了,老是想象着那些外星生物是啥样的,是像电影里的小绿人呢,还是那种超级巨大、眼睛能发光的怪物?霍金这么严肃地探讨这个问题,让我突然觉得这事儿可不是瞎想的,也许在宇宙的某个角落,真的有一群和我们完全不一样的家伙在过着他们的小日子呢。
不过他还提醒了可能存在的危险,这就有点像告诉我们,在寻找外星小伙伴的时候,也得小心别被那些不友好的给欺负了,感觉就像出门在外要小心陌生人一样。
霍金在书里的问题还涉及到很多超级深奥的科学知识,有些我读的时候就像在看天书一样,什么量子力学啦,黑洞的秘密啦。
但是他那种对未知充满好奇、不放弃追问的劲儿特别感染我。
就好像他在说:“不管这些东西有多难,咱们就得问个明白。
”这让我觉得,哪怕我不太懂那些复杂的科学原理,但是有这种好奇心才是最重要的。
还有他对人类未来的担忧,这就特别接地气了。
我原本以为像他这样研究宇宙的大科学家,整天都在想那些离我们超级远的事儿。
结果他还关心着人类在地球上能不能好好活下去,会不会因为环境破坏或者科技发展失控把自己给搞砸了。
这就像是一个智慧的长者在告诫我们这些调皮的孩子:“你们可别瞎折腾,不然以后没好日子过了。
”读完这本书,我最大的感受就是自己变得更渺小了,但同时也更有勇气去探索那些未知的东西。
就像站在巨人的肩膀上看世界,虽然世界变得更大更复杂了,但我看到的风景也更精彩了。
而且我也觉得,我们普通人虽然没有霍金那么聪明的大脑,但也能像他一样保持好奇心,对这个世界多问几个为什么,说不定哪天也能发现点什么了不起的东西呢。
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十问“上帝粒子”:新发现背后的谜团7月初,欧洲核子研究中心宣布发现了一种新粒子,其特征与号称“上帝粒子”的希格斯玻色子高度吻合,引起了学界的轰动和社会的关注。
但在新闻背后,感兴趣的读者或许会还冒出了不少问号:“上帝粒子”真是物理学家都梦寐以求的“圣杯”吗?它是否就隐藏在我们身边?为什么物理学大师霍金不相信它的存在?这次会不会又是一个类似“中微子超光速”的乌龙……带着这些疑问,科技日报记者采访了中国科学院高能物理研究所研究员、参与寻找希格斯玻色子的欧核中心CMS项目中国组成员陈国明。
“上帝粒子”并非一切物质的质量之源,而且只存在于宇宙大爆炸初期,科学家是要在实验室里“复活”它科技日报:希格斯粒子为什么让物理学家如此关注?陈国明:希格斯玻色子又称希格斯粒子,将它称为“上帝粒子”,是因为它是基本粒子的质量之源。
我们知道,物体由分子、原子构成,原子由质子、中子组成的原子核和绕核旋转的电子构成。
而质子和中子都由夸克和胶子组成,夸克、胶子和电子等至今为止没有发现有更深层次的结构,因此被称为基本粒子。
简单地讲,有了希格斯粒子,基本粒子才有质量,有了质量才产生引力,才会有宇宙中的元素、恒星、行星和生命。
科技日报:今天宇宙中一切物质的质量是否都来自希格斯粒子,“上帝粒子”的称号是否名副其实?陈国明:“上帝粒子”只是个通俗说法,不能说希格斯粒子给一切物质赋予了质量。
按照物理学标准模型,物质的质量来自两部分,一部分是夸克、电子等基本粒子的质量;另一部分则是基本粒子相互作用产生的结合能,这部分占的比重其实还要更大。
另外在物理学标准模型的62种基本粒子中,其他61种都已被实验证实了存在,只有希格斯粒子这关键一环仍然悬而未决,它的难以捉摸也让研究者多了几分敬畏。
科技日报:希格斯粒子为什么这样难找?如果它们就存在于我们身边的话,为什么这么多年都捕获不到它们的踪迹?陈国明:根据物理学标准模型和大爆炸理论,我们的宇宙起始于一次大爆炸。
大爆炸刚发生时,无数的正反粒子同时产生,轻子和夸克通过与希格斯场的相互作用获得了质量。
这些粒子凝聚成物质,通过长时间的演化形成了星系。
而希格斯粒子的使命,在137亿年前的宇宙大爆炸初始就已经完成了。
现在物理学家要再次寻获希格斯粒子的踪迹,就只有建造能量强大的对撞机,在里面给两束高能粒子进行加速、对撞,来模拟宇宙开始的时刻,在实验室里重新“复活”希格斯粒子。
然而每1012次的质子对撞,才可能产生一次希格斯粒子。
就好比在一大堆沙子中,有一颗是金沙,需要找出来。
更麻烦的是,这种粒子一旦产生就转瞬即逝,十亿分之一秒后就会衰变成光子和强子等其他粒子。
科学家只能通过观测这些粒子,反推它们会不会是希格斯粒子产生后又衰变出来的。
虽然时间仓促,但此次实验结果可信度足够高,而要确认“上帝粒子”现身可能还需继续投入巨资科技日报:作为迄今最大、最昂贵的物理科研装置,大型强子对撞机(LHC)就是为了寻找希格斯粒子吗?为什么要造这么大的对撞机?陈国明:LHC位于瑞士与法国交界处,加速器轨道总长27公里,投资30.68亿瑞士法郎,设计能量达14万亿电子伏(14TeV)。
LHC设有4个对撞点——ATLAS、ALICE、CMS和LHCb,均有中国资金和学者的参与。
其中两个主要实验ATLAS(超环面仪器)和CMS(紧凑缪子线圈)的目标,就是寻找希格斯粒子和其他新的物理现象。
对撞机的基本原理,是通过消耗大量能源给粒子加速,再让两束具有巨大动能的粒子对撞。
能量越高,粒子相互轰击时发生的作用就越大,越容易产生希格斯粒子。
此前费米实验室的Tevatron(万亿电子伏特加速器)和欧洲的电子对撞机从上世纪80年代开始运行,一直没找到希格斯粒子,后来发现就是因为能量太低。
因此LHC从一开始就寄托着寻找希格斯粒子的最后希望。
科技日报:去年CERN格兰萨索实验室过早公布未经验证的“中微子超光速”错误结论,引起了学界的一些批评。
这次CERN和费米实验室如此“高调”地公布发现新粒子,是否也有追求轰动效应,甚至说在欧债危机下争取公众支持、争取科研经费的考虑?陈国明:此次所用的数据截止到今年6月中旬,而6月底就要完成数据处理,得出结论。
这次公布结果,可以说在时间上确实很赶,很紧张,主要原因是为了在7月7日在澳大利亚开幕的世界物理学大会之前发布,在会上迎接全球同行的审议。
另一方面恐怕也有争取公众支持的因素。
但与无心得出“中微子超光速”结论的OPERA项目不同,LHC的主要目的就是为了寻找希格斯粒子,自从2010年3月开始运转以来也取得了这一阶段所需的数据,而数据积累越多,实验灵敏度就越高,越有可能做出发现。
应该说今年收获结果不算晚也不能算早,在预期时间之内。
此外,每个实验都从两个独立衰变到找到这个新粒子,而每个衰变道都有多个独立的研究小组得到一致的结果、CMS和ATLAS两个实验都取得了一致的研究结果,2012年的结果也与2011年的一致,加上确定性水平达到5西格玛(在统计学上为“真”的比率是99.99994%),出现“乌龙”的可能性应该说还是很小的。
至于美国费米实验室公布的结果,在灵敏度和价值上要低于LHC,而且他们的Teratron 加速器去年底已经关闭了,这次是对以前数据重新分析。
科技日报:目前CERN也尚未确认这次发现的新粒子就是希格斯粒子,您认为要真正确认“上帝粒子”已经找到,还需要做哪些工作?陈国明:虽然这次发现新粒子的一些特征,比如产率(出现几率)、衰变模型等与之前预言的希格斯粒子相吻合,但现在统计性太少,还不能确定这个新粒子的各种特性,因此这次也可能发现的是另一种新粒子。
以目前取得的数据,要最终确认希格斯粒子的存在恐怕还远远不够,仍然需要更多的实验数据积累。
可能还需要再建一个高能量的直线正负电子对撞机,才能更仔细、准确地验证这个结果。
不过要建这个对撞机,耗资会相当于数百亿人民币,跟LHC差不多,需要国际合作来实现。
并非所有物质理论模型都给“上帝粒子”留了位置,为了物理学的未来,必须搞清楚它的存在与否科技日报:既然希格斯粒子被称为物理学家梦寐以求、苦苦寻觅的“圣杯”,为什么霍金此前坚持认为希格斯粒子不存在?为什么前几年寻找希格斯粒子的过程中,时常会出现一些怀疑之声?陈国明:其实在物理学界,并不是所有人都相信希格斯粒子必定存在。
像我是做实验物理的,此前也确实不完全相信它的存在。
但毕竟希格斯粒子的存在与否,事关物理学标准模型的根基。
无论相信、反对还是怀疑希格斯粒子的存在,大家都希望尽快把这个问题弄清楚,因此才会投入这么大的项目进行研究。
在理论物理学领域,标准模型并不是唯一的金科玉律。
其他还有像超对称理论,认为存在多种希格斯粒子,且与标准模型当中的希格斯粒子有很大不同;而霍金等一些科学家则支持超弦理论,这种理论能把包括引力在内的自然界全部4种基本作用力统一起来,这是标准模型和超对称理论做不到的;但超弦理论中并没有希格斯粒子的位置。
正因为这个,霍金才会出100美元跟人打赌说希格斯粒子并不存在,不过他打输了。
科技日报:如果这次能够确认发现了希格斯粒子,将对物理学有哪些意义?陈国明:如果能证实这次发现的就是希格斯粒子,将是里程碑式的成就,使物理学迈出一大步。
粒子物理的标准模型之所以能被广泛接受,就是因为这个体系中的其他粒子都已经找到,和宇宙大爆炸也不冲突,证据基础非常扎实。
而像超对称理论中预言每种已知的粒子都有一种伴子,但至今一种伴子都没有找到;超弦理论同样也没有证据。
如果能确认希格斯粒子确实存在,物理学标准模型作为理论基础将更加坚实,从而推动物理学家探索其他前沿问题。
科技日报:当确认发现希格斯粒子之后,粒子物理学还要解释哪些悬而未决的问题?陈国明:即使这次终于发现了希格斯粒子,仍远远不意味着粒子物理学即将画上圆满句号。
物理学标准模型不是万能的,像暗物质、暗能量、物质与反物质不对称等问题,它都不能解释。
而根据现有理论,我们的宇宙组成中有73%是暗能量,23%是暗物质,只有4%是目前理论所能解释的物质。
此外,目前人们认为夸克和轻子是最基本的粒子,它们是否还由更小的粒子组成,是否能组成不同于质子、中子的其他形态,也还需要进一步的研究。
科技日报:如果证明希格斯粒子不存在,或者这次发现了一种不符合现有理论的新粒子,是否会像19世纪末催生量子力学和相对论的经典物理学“两朵乌云”(迈克尔逊-莫雷实验和黑体辐射实验)那样,给现代物理学体系带来革命性的冲击?陈国明:这次发现的结果,并不能完全排除发现的是超对称希格斯粒子或其他的粒子。
如果是这样,可能确实会给物理学理论体系造成不亚于类似“两朵乌云”的重大冲击,像媒体说的那样“大厦将倾”。
不过,这次发现标准模型预言的希格斯粒子,概率还是很高的。
(记者董子凡)专家简介陈国明1958年生,浙江天台人,现为中国科学院高能物理研究所研究员。
主要研究方向为粒子物理实验,目前参与国际空间站阿尔法磁谱仪(AMS)的反物质和暗物质研究、欧核中心大型强子对撞机的紧凑缪子线圈(CMS)项目。
我是做理论物理出身,也曾在我校接触过LHC项目有关负责人,从个人的认知出发,我认为希格斯子的发现足以带动崭新一轮有关质量与能量的研究。
注意,一般浅尝辄止的人也许没有注意到,上次的质量与能量研究的突破已经实现了原子弹、氢弹和核能的可控利用;而这次的突破很可能会直接导致暗能量利用和负质量或反重力动力技术的发展,从而造就飞碟、超时空星际航行、非常规交通工具等的出现,和崭新的产业和生产生活的革命,为我们提供更加强大的探索和利用宇宙资源的能力。
此前,我们只能通过观测遥远的宇宙星空才能在大尺度上计算暗能量或者暗物质的分布,我们普遍认为这些东西离我们很远。
但是,地球实验室的发现将会告诉大家,构成暗能量/暗物质以及正常能量和物质的基本粒子就存在于每一个具有质量的粒子中间,换句话说,他们就在我们身边。
能否合理的利用这些基本粒子,在未来或许完全可以从理论上算出来,从条件有限的实验室里实现出来。
目前LHC利用极高的能量碰撞粒子,大大提高了发现这一基本粒子的概率,但是并不是说这个粒子在低能状态下就不存在。
正像我们注意到核裂变在常温和材料稀疏的条件下(比如特殊的溶液里)也可发生的现象一样,也许有一天我们也能够在日常生活中把这一基本粒子用起来。
我国的科学家能够直接参与LHC项目的只有其总成员的1%左右,但是我们仍有更多的时间和机会从事更加具有原创性的研究工作。
现在大多数人仍然忙于各种观测和验证工作,但是似乎结果已定,我们完全可以大胆的多向前走一步,放弃眼前跟风发paper的机会,更多的构思下一步的控制和利用的问题,当然我们需要更加深邃的理论认知和开放的创新思想,更需要社会的关注和国家人民的投资。
希望这次我们的科学家和国家战略导航员能抓住机会。