上帝粒子”亮相,万物从此“有”了重量

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什么上帝粒子(希格斯玻色子)

什么上帝粒子（希格斯玻色子）“上帝粒子”上帝粒子即“希格斯玻色子”。

2013年10月8日，诺贝尔物理学奖在瑞典揭晓，比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因“希格斯玻色子”的理论预言获奖。

希格斯玻色子是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。

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。

2012年7月2日，美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布，该实验室最新数据接近证明被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在。

2013年3月14日，欧洲核子研究组织发布新闻稿表示，先前探测到的新粒子是希格斯玻色子。

根据标准模型理论，宇宙空间中的各处，无论是真空中还是空气中，甚至是物质的内部，都充满了希格斯粒子（希格斯场）。

希格斯粒子被认为是生成基本粒子的“质量”之源。

虽然质量总是与“重量”联系在一起，但严格说起来是不一样的。

质量应该是反映“物质运动的难易程度”（更为正确的说法是“改变物质速度的难易程度”）的物理量。

为什么有些基本粒子具有质量，而有些基本粒子的质量为零？标准模型的希格斯机制可以解释这问题。

根据希格斯机制，有些基本粒子因为与遍布于宇宙的希格斯场彼此相互作用而获得质量，但同时也会出现副产品希格斯玻色子。

这玻色子是希格斯机制的必然后果，是物理学者长久以来寻觅的对象，假若实验证实希格斯玻色子存在，则可给予希格斯机制极大的肯定，特别是对于为什么有些基本粒子具有质量这问题的解释，也可以确定标准模型基本无误。

有些理论不需要假定希格斯玻色子的存在。

这些理论称为无希格斯模型。

假若希格斯玻色子被证实不存在，则物理学者可能会转而关注这些理论。

2013年3月14日，欧洲核子研究组织发布新闻稿表示，先前探测到的新粒子是希格斯玻色子。

上帝粒子

“上帝粒子”理论贡献英比科学家获诺贝尔物理奖
来自英国爱丁堡大学的彼得‧希格斯教授同一名比利时科学家弗朗索瓦‧恩格勒特一同分享本年度的诺贝尔物理学奖。

两位科学家之所以获奖是因为他们对希格斯玻色子（也称“上帝粒子”）的理论做出的贡献。

在20世纪60年代，他们与其他几个物理学家们提出了一个机制，来解释为什么宇宙最基本的组成单位会有质量。

该机制预测的一个粒子——希格斯玻色子——是一个假说中的粒子。

如果它存在，我们就知道了赋予粒子以质量的物理机制。

希格斯玻色子终于在2012年于瑞士的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的实验中被发现。

瑞典皇家科学院常任秘书斯塔凡‧诺马克说：“今年的奖项是有关一个小东西，但确具有很大的不同之处。

”
官方颁奖证书称：“对于该机制的理论发现有助于我们理解亚原子粒子的最初质量，这一质量最近通过在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的ATLAS和CMS
实验中发现的一个基本颗粒而得到证实。

”
弗朗索瓦‧恩格勒特说，他非常高兴自己能赢得这一奖项。

希格斯教授说：“我对获奖感到激动，感谢瑞典皇家科学院。

”
2013年生理学或医学奖7日已经揭晓，3位科学家因对细胞运输系统的研究而共享殊荣。

他们分别是：来自耶鲁大学的美国科学家詹姆斯‧M‧罗斯曼、加州大学伯克利分校的美国科学家兰迪‧W‧谢克曼，以及斯坦福大学的德国科学家托马斯‧C‧苏德霍夫。

8日物理学奖揭晓之后，化学奖和文学奖将分别于9日和10日宣布。

11日和14日，和平奖和经济学奖也将陆续揭晓。

简析发现-上帝粒子-对科学家意味着什么？.doc

简析发现"上帝粒子"对科学家意味着什么？发现上帝粒子对科学家意味着什么？论文导读：本论文是一篇关于发现上帝粒子对科学家意味着什么？的优秀论文范文,对正在写有关于粒子论文的写有一定的参考和指导作用,斯蒂芬·沃尔夫勒姆（Stephen athematica的计算机代数系统和名为Alpha的搜索引擎，并得到了广泛的使用。

他是《一种新科学》（一本对诸如粒子自动机这样的简单计算机系统的研究著作）的，也是沃尔夫勒姆研究公司的现任CEO。

美国当地时间7月2日清晨，美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布，该实验室最新数据接近证明被称为“上帝粒子”——希格斯粒子的存在，至此沃尔夫勒姆关注甚至是参与了将近40年的一项粒子实验也终于可以接近尾声。

在某种程度上，对沃尔夫勒姆来说就好像自己是回到了少年时代，再一次见证了新粒子的发现。

当沃尔夫勒姆15岁的时候，他曾问过自己这么一些理由：“希格斯粒子的质量是多少？”“它有着怎样的衰变通道？”“它的总宽度是多少？”“它有多少∑介子？”“发生多少原子核变化？”直到现在，他也仍然会问自己这些理由。

1974年圣诞节期间，刚满15岁的沃尔夫勒姆对希格斯粒子开始了狂热的研究，发表了第一篇论文，推断电子还存在子结构，以及与之相关、令人激动的一些现象。

不过，无论一个理论看起来多么完美多么有趣，自然并不一定按照理论的脚步进行，他研究的理论同样如此。

事实上，研究中观察到的结果证明：这些物质只不过是一种新夸克（组成强子的一种基本单元）的标志，是再普通不过的。

在接下来的几年里，更多的惊奇随之而来。

越来越多的证据表明世界上的确存在着一种更重的电子和μ介子——也就是T轻子。

1977年7月，费米国立加速器实验室又意外地发现了底夸克粒子。

1977年夏，沃尔夫勒姆碰巧在离费米国立加速器实验室不远的阿贡国家实验室研究粒子物理学。

很有意思的是，在当时人们对这个发现毫无兴趣，人们只是淡淡地说“科学家又获得了一个意外的粒子物理学发现，但是还有更多他们还没发现的东西。

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。

上帝粒子发现之路：物理学家的梦魇

上帝粒子发现之路：物理学家的梦魇中国自古有盘古开天辟地的传说，说〝天地浑沌如鸡子，盘古生其中〞。

后〝天地开拓，阳清为天，阴浊为地〞。

再后来盘古头顶着天，脚踏着地，致使〝天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈〞。

过了一万八千载，天空变得高而渺远，大地也变得厚而宽广。

神话传说往往是取材于生活，再由文学艺术的加工而成。

可见在那个刀耕火种的年代，人们就曾经深深地感遭到空气的轻盈与大地的厚重。

或许驰骋沙场的战士对这种轻盈有着特别的感受，当他们骑着战马，踏着清风时，觉得万事万物连同自己的身体也变得轻飘飘的。

西汉有一件艺术品马踏飞燕，就曾活灵敏现地再现了这种奇特的感受。

或许登山的农夫对那种厚重有种独到的了解，尤其是在一夫当关万夫莫开的蜀道上，更觉得肩上之物有着生命不堪接受之重。

也正是有了这么多切身的体会，先哲们才有了一个个普通的效果。

为什么万物轻重不一？为什么头顶的空气显得轻盈，而脚下的大地让人觉得厚重？但先哲们没有想到，他们看似往常的效果实践上是异常深邃的。

两千多年前，有数哲学家终其终身也无法回答这些效果。

先哲们更没有想到，正是他们这一个个既普通又深邃的效果招致了后来迷信的开展和人们看法的庞大飞跃。

光阴流逝，物换星移，在两千多年后的明天，依然有一群疯狂的学者试图用自己的青春与热情来回答这些效果。

探求之路到了十七世纪，牛顿的发现使人们看法到：我们之所以觉得手上的东西轻飘飘的，是由于物体遭到了地球的的引力。

当人们要克制地心引力将重物举起时，就可以感知到它的重量。

先哲们往往没有想到，所谓〝天空高而渺远，大地厚重而宽广〞，不是由于头顶的空气与脚下的土地自身有着何种水火不容的性质，而是由于万有引力赋予了它们不同的角色。

牛顿还指出，物体间的引力正比于物体的质量，世界万物在轻重上有庞大的差异，不过是由于它们有着不同的质量〔或密度〕罢了。

艾萨克·牛顿正所谓一波未平，一波又起，牛顿解释清楚了人世万物为什么有轻重的差异，却没能解释清楚人世万物为什么会有质量的差异。

希格斯玻色子即上帝粒子解读

希格斯玻色子
希格斯玻色子得名于英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯，他预言了这种粒子的存在。

假设中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。

希格斯粒子(上帝粒子是一种亚原子粒子，也就是说，理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一。

但是它仍然有待实验观测证实。

科学家们提出的物理学标准模型预言了这种粒子的存在，其作用是解释为何其它粒子会拥有质量。

根据这一理论，在宇宙大爆炸之后，一种看不见的力，即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。

正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。

希格斯场赋予整个宇宙中其它粒子以质量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力来做比喻。

如果粒子没有质量，它们便可以在宇宙中以光速前进，因为质量的本质便是对物体改变其速度的制约性。

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。

“上帝粒子”——希格斯玻色子

一
、
建筑粒子物理学经典理论大厦的最后一块基石，如证明它不存在，整座大厦就要被推倒重建。根据标准模型，希格斯玻色子预计是存在的。物理学家们相信，希格斯玻色子赋予了所有其他粒子质量，在宇宙大爆炸后对宇宙的形成起着决定性作用。然而长期以来，那些相信希格斯玻色子能够解释为什么物体有质量的物理学家们都无法找到希格斯玻色子。费米实验室质子一反质子对撞机（Ｔｅｖａｔｒｏｎ）以及欧洲大型强子对撞机（ＬＨＣ）等大型核粒子加速器都在不断地寻找着希格斯玻色子和其他亚原子物质。无疑最近的发现对继续寻找希格斯粒子是一个巨大的突破。
２．寻找希格斯玻色子的意义
别称。二、希格斯玻色子——“ 上帝粒子”
１．希格斯粒子的理论概述
（１）什么是希格斯玻色子？希格斯粒子是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子（具有整数倍的自旋量子数），所以也叫希格斯玻色子。它被认为是物质的质量之源。根据量子场论，所有的粒子都是分布在全空间的场。场的最低能量状态叫“ 真空态” ，随着能量的提高出现场的单粒子态、双粒子态、三粒子态等。而这个“ 真空态” 并不是一无所有，因为场的最低能量并不为零。而我们所在的宇宙空间中充满了希格斯场，这种量子场可以解释为什么夸克和电子之类的基本粒子带有质量而希格斯玻色子则是相对于基态的希格斯场激发态。希格斯场与其他所有基本粒子的场都不同的是，它在宇宙诞生那一刻，真空态经历了瞬间的破缺，变成现在这个样子。正是这个瞬间破缺给了每一种基本粒子静质量（光子和胶子除外）。（２）标准模型与希格斯粒子标准模型是一套描述强相互作用、弱相互作用以及电磁相互作用这三种基本相互作用及组成所有物质的基本粒子的理论。它把基本粒子分为三类：夸克、轻子与玻色子。标准模型被物理学家们寄予很高期望，是通往终极的一个理论。然而它自身有两个很重要的缺陷：（１）标准模型中包含了过多的参数；（２）该理论中没有描述重力，即其无法解释物质质量的来源，因此标准模型所预言的希格斯粒子始终未能在实验中发现。莱德曼曾对希格斯粒子忧心忡忡，认为它是一个阻止我们获得

神秘“上帝粒子”现踪影

CHUANGXINKEJI 2012.01CHUANGXINKEJI观察据外媒报道，美国西北太平洋国家实验室（PNNL ）的研究团队利用新途径，构建出了可用于锂空气电池的多孔分层石墨烯。

这种基于气泡构建的石墨烯结构的形态与破损的蛋壳相似，可大大提高锂空气电池的储能容量，未来有望取代应用于电动汽车的传统光滑石墨烯片，解决普通石墨烯在使用中易被微粒阻塞的困扰。

相关研究报告发布在近期出版的《纳米快报》杂志上。

科研人员表示，自我装配的多层石墨烯片不仅是锂空气电池的理想设计，也可以应用于许多其他潜在的能源存储领域。

此外，新型石墨烯材料将不依赖于铂或其他贵金属，可有效降低成本和对环境的影响。

锂空气电池可支持远程电动汽车，虽然自身重量很轻，但其应用仍受限于实际的储能容量和较差的循环寿命。

此次研究展示了如何实现电池容量的最大化。

材料学家表示，这对于电动汽车和能量存储领域的应用十分关键。

美国科学家利用石墨烯提高锂离子电池容量12月15日中国航天科研人员历时近5年的科研攻关，现已成功研发出一款名为Anovo 的卫星通信系统产品，这标志着中国很多行业长期依靠进口VSAT 设备进行卫星通信系统组网的局面即将终结。

多年来，中国诸多行业基本依靠进口VSAT 设备来实现卫星通信系统的组网建设，卫星通信安全性缺乏有效保障，亟须解决卫星通信系统国产化问题。

作为中国航天领域专门从事卫星应用产业科研生产的主体单位，航天恒星在国家大力支持下，担负起自主创新研发卫星通信系统民族品牌的重任。

作为国家重点立项和扶持项目，研发成功的Anovo 卫星通信系统产品于2011年9月通过科技成果鉴定，达到国际先进水平，并申报21项专利，其中多项已获得授权。

航天恒星负责人表示，中国Anovo 卫星通信系统产品目前正充分发挥本土化、安全性高、价格合理、服务到位的优势，将在市场上逐步实现对国外产品的替代。

中国自主研发出一款卫星通信系统终结依赖进口据人民网报道，微软公司联合创始人保罗·艾伦12月13日宣布，他将在美国亚拉巴马州亨茨维尔成立一家商业太空发射公司，研发世界上最大的航天飞机。

发现“上帝粒子”的意义

发现“上帝粒⼦”的意义 7⽉4⽇，位于⽇内⽡的欧洲原⼦核能中⼼（CERN）向全球宣布，找到⼀种新亚原⼦粒⼦，这种粒⼦与之前预⾔构成质量的“上帝粒⼦”、即希格斯（Higgs）玻⾊⼦特征“⼀致”。

许多⼈都认为这是⾃上世纪60年代阿波罗号登上⽉球以来最重要的科技盛事。

发布会现场，利物浦⼤学粒⼦物理系主任瑟密斯·布考克则称，对于物理学家来说，这次发现就像“哥伦布发现美洲⼤陆”。

全世界不少传媒都以头版新闻刊登了这则消息，可见发现“上帝粒⼦”的重要意义。

根据计划，此次研究的正式结果将在7⽉底在学术期刊上发表。

届时，论⽂作者将是参与了所有两个实验项⽬的科学家，共3000多⼈，其中，也有100多位亚洲科学家和研究⽣（包括南洋理⼯⼤学⾼等研究所⼏位研究⽣）。

本⽂主要是谈谈“上帝粒⼦”这个重⼤科学发现的科学背景。

⾸先，“上帝粒⼦”是寻求宇宙粒⼦中的最后未被发现的重粒⼦。

找到了这个粒⼦的意义⾮常重⼤，因为所有物质都由基本粒⼦，例如夸克（Quark）、电⼦等组成，这个“上帝粒⼦”是所谓“标准模型”（Standard Model）中的⼀个有质量的粒⼦，如果最终确定上帝粒⼦的存在，那么将证明“标准模型”的正确性，物理学也将提升到另⼀个层次。

进⽽促进科学技术的突破。

这个发现轰动了全球，具有质量（Mass）的上帝粒⼦掀开了宇宙奥秘的新领域。

实际上⽬前我们只探讨了宇宙百分之四的物质结构以及它们的理论依据，发现了“上帝粒⼦”将打开宇宙另外96％的新层⾯。

因为我们已经找到“最后”的具有质量的粒⼦，在这个基础上我们继续去研究宇宙的⿊洞、⿊体等及未来的物理理论。

物理是⾃然科学的基础，⽆论是化学、物性学、⽣命科学甚⾄数学，在很⼤程度上都要依赖物理学的进展，我们看⼀看物理学的发展，更能了解发现“上帝粒⼦”的震撼性意义，⾸先我们有了⽜顿⼒学，认识了万有引⼒，经典⼒学，然后在19世纪麦斯韦尔（Maxwell）提出电磁相互作⽤的数学公式，解决了电和磁⼒的理论，让⼈类了解了电和磁的⼒。

上帝粒子

据国外媒体报道，粒子物理学家近日称关于希格斯玻色子的寻找工作取得了积极的成果，欧洲核子研究中心预计在 7月4日正式发布实验结果，该粒子将完善爱因斯坦的宇宙理论。

对参与本项研究的物理学家而言，这可能是没有烟火的宣布，其结果将从根本上改变我们对宇宙的了解。

目前，整个物理学界都在流传着一种说法，即欧洲核子研究中心可能已经发现了希格斯玻色子。

粒子物理学家近日称关于希格斯玻色子的寻找工作取得了积极的成果，欧洲核子研究中心预计在 7月4日正式发布实验结果。

希格斯玻色子是一个在粒子物理标准模型中设想的基本粒子，该粒子也被喻为"上帝粒子"，是宇宙万物的质量之源。

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机此前一直寻找该粒子的踪迹。

关于希格斯玻色子的消息在推特上已经成为最热门的话题之一。

一位物理研究人员称欧洲核子研究中心已经重复进行去年的研究，似乎是在验证探索到的结果。

从今年对撞机上产生的数据看，与去年的测试基本相当，这表明了去年的结果并不是错误或者误差。

在去年进行的粒子撞击实验中，来自欧洲核子研究中心的大型强子对撞机与位于美国伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室万亿电子伏特加速器（Tevatron）都进行了研究，两台对撞机的结果都显示了接近3西格玛的水平，暗示希格斯玻色子的质量在125千兆电子伏附近。

研究人员认为2011年的对撞机实验形式简单，欧洲核子研究中心希望看到确切的实验结果，能提供希格斯玻色子存在的数据支持，这意味着在数据中应该出现与理论预测相符的峰值，而这些峰值最终也被科学家观察到了。

但这还不足以说服大多数人这就是希格斯玻色子，因为其中还涉及到统计学上的问题。

目前，欧洲核子研究中心的科学家们正在分析2012年的对撞数据，总量与2011年的数据差不多，如果去年的对撞实验结果可行度不高，那么2012年的数据中在125千兆电子伏附近也不会出现相似的信号。

反之，如果2011年所发现的信号确实是希格斯玻色子，那么我们还将探测到同样的信号，并希望该信号能有所加强。

“上帝粒子”：接近发现的希格斯玻色子

“上帝粒子”：接近发现的希格斯玻色子作者：郭俊昌来源：《科学24小时》2012年第09期北京时间2012年7月4日，欧洲科学家宣布“接近发现”上帝粒子，或可解开万物质量来源之谜。

那么，究竟为什么物理学家会如此痴迷“上帝粒子”？它的发现又有何重大意义呢？请跟随本文一同去寻找答案。

2012年7月4日到11日的高能物理国际会议，是一场被物理学家认为“即使不睡觉也没问题”的物理大事件。

究竟是什么事情让科学家们如此疯狂？毫无疑问，那就是捉弄世人几十年的“上帝粒子”——希格斯玻色子“接近发现”了！欧洲核研究组织用一句话震撼了粒子物理学界：“新发现的粒子与长期寻找的希格斯玻色子一致。

”提出“上帝粒子”概念的皮特·希格斯本人在发布会现场表现得十分兴奋，他热泪盈眶地说：“在我的生命中竟然发现了如此不可思议的事情！”基本粒子我们并不陌生，科学家对于基本粒子的定义就是“不能再分为其它组成成分的粒子”。

比如电子和夸克，它们都不能再分，所以均为基本粒子。

质子由夸克组成，故质子不是基本粒子。

在粒子物理学中，标准模型是描述弱力、强力、电磁力三种基本作用力与组成物质的所有基本粒子的理论，虽然它统一了三种基本作用力，但它没有包括引力这第四种基本作用力，因此它不是最终的统一理论，若想得到统一理论，最佳的候选者大概只有弦论了。

标准模型虽说没有成为最终的统一理论，但它确实能解释很多粒子物理学现象，即使发现不符合标准模型预言的现象，也只能说还需要新的理论来补充它，而不是认为标准模型是错误的。

就如同相对论一样，相对论预言世界上任何物体运动都不会超过光速，而且在相对论的推导下，将时间倒退到约200亿年前，整个宇宙诞生于一个奇点，温度密度无限大，但空间为零，仅仅是一个零维的点。

此时相对论本身已经不成立了，所以我们需要更先进的理论来填补它，而不能说相对论就是错的。

在现代物理学中，四种基本作用力是借助基本粒子来进行传递的。

“光子”用来传递电磁力，“引力子”用来传递引力，“胶子”用来传递强力，“玻色子”用来传递弱力。

上帝粒子决定宇宙末日

上帝粒子决定宇宙末日作者：金樱子来源：《大科技·科学之谜》2013年第09期“上帝粒子”是物理学上一种叫希格斯的粒子的俗称。

这种粒子在理论上非常重要，所有构成物质的基本粒子都是靠它获得质量的。

2012年7月，欧洲核子中心的科学家宣布，他们在大型强子对撞机上发现了疑似希格斯的粒子。

经过一年多的后续研究，现在他们越来越确信，新粒子就是物理学标准模型所预言的“上帝粒子”。

譬如它的自旋、衰变行为都基本与理论预言相符。

当然，更多的特征还有待验证，所以谨慎的科学家们至今还称其为“疑似希格斯粒子”。

遗憾的是，强子对撞机为了检修和提高能量，2013年关闭了，估计到2015年才能重启，这样一来，进一步的确认工作就要推迟到2015年之后了。

这也意味着提出“上帝粒子”的理论家们，要想在今明两年获诺贝奖看来是没戏了（他们中有几位已经快奔九了）。

这倒给诺贝奖委员会解决了一个难题，因为目前有资格获奖的人共有6位，可诺奖有个规定，一个奖项不能同时授予3个以上的人。

要是再等上几年，时间就自然把这一难题给解决了——也许这种想法有点残忍。

不过这是玩笑话，你可不要当真，让我们还是来谈点严肃的事情。

什么事情最严肃？当然是世界末日。

好，咱们就从世界末日谈起，因为最近有物理学家声称，目前这个“疑似希格斯粒子”有可能预示着我们的宇宙将会毁灭！太吓人了吧！不要摧残我们的神经好不好？不是摧残大家的神经，是科学家的理论这样预言的，下面我们就简单介绍一下这一骇人的理论。

真空的两种状态假如你有一块质地比较硬的塑料布，皱巴巴地晾在露天的院子里，一阵雨过后，你会发现，塑料布下陷的坑洼里，积满了水。

坑洼深浅不一，中间因被凸起隔着，水不会聚到一处。

但倘若一阵风吹来，塑料布晃了几下，那你就会看到，浅坑的积水会往低处的深坑里流。

没了积水，浅坑就渐渐平复了。

上述现象用物理学家的话来说就是，浅坑处于亚稳定状态：从局部看，浅坑的能量（此处指势能）是最低的，但从全局看，却不是最低的，——深坑处才是能量最低，最稳定的。

东汉天文学家张衡-科学家的故事

东汉天⽂学家张衡-科学家的故事东汉天⽂学家张衡是中国古代知名的⼈物，在天⽂学，研究地震仪上做出巨⼤贡献，⼩编为⼤家准备了相关科学家的故事，欢迎⼤家阅读! 东汉天⽂学家张衡在东汉时期，中国出现了⼀位创制天球仪、候风仪、地震仪的天⽂学家张衡。

张衡于公元78年出⽣在河南南阳，家境贫苦。

但他⾃幼喜欢读书，成年后曾在南阳郡做了⼏年⽂官，后来辞职回乡，潜⼼天⽂研究。

中国汉朝先后出现了三种关于天体运动和宇宙结构的学说，这就是“盖天说”、“浑天说”和“宣夜说”。

“盖天说”认为天在上，地在下，天像⼀个半圆形的罩⼦，⼤地像⼀个倒着的盘⼦。

”“浑天说”主张天是浑圆的，⽇⽉星⾠会转⼊地下，早期的浑天说认为⼤地是平的，改进的浑天说认为⼤地是球形的。

“宣夜说”认为天没有⼀定形状，⽽是⽆边⽆际的充满⽓体的空间，⽇、⽉、星⾠都飘浮在⽓体中。

张衡根据⾃⼰对天体运⾏的认识和实际观察，认为“浑天说”⽐较符合观测实际。

他还制作了⼀个能够精确演⽰浑天思想的“浑天仪”。

张衡的另⼀发明是制作了⽔运浑象，它是世界上第⼀架⽤⽔⼒发动的天⽂仪器。

⽔运浑象实际上是个天⽂钟，通过它的等速旋转，可以报告时刻。

世界上第⼀个可以测定地震⽅位的地动仪，也是这位古代科学家发明的。

张衡还在《灵宪》等天⽂著作中，阐述了⽆限宇宙的思想，解释了⽉亮反射阳光和⽉⾷发⽣的原因。

他对2500颗恒星的观测记录和“周天三百六⼗五度⼜四分之⼀度”的计算结果，和近代天⽂学⾮常接近。

中国古代科学家张衡发明的地动仪。

12岁开始研究相对论雅各布·巴内特(Jacob Barnett)喜欢坐在起居室的⼀⾓，在⼀块⽩板和落地窗前涂涂画画，那些涂画并不是⼀个12岁男孩的幻想，⽽是围绕现代物理学中许多难题的演算。

记者、著名物理学教授蜂拥⽽⾄，⼈们沉浸在发现天才的狂喜中，但雅各布从不理会这些⽤复杂眼神盯着他的陌⽣⼈——爸妈会应付他们，他只需考虑是去玩会⼉电⼦游戏，还是继续玩眼前的⽅程。

深层解读“上帝粒子”：万物都有质量，但质量到底是如何产生的？

深层解读“上帝粒子”：万物都有质量，但质量到底是如何产生的？微观粒子的质量，到底是从何而来？为什么费米子、W玻色子、Z玻色子具有质量，而光子、胶子的质量为零？本文，将会详细介绍和解读——上帝粒子是什么，微观质量如何形成，以及希格斯机制的详细作用过程。

并以通俗易懂的语言，让人彻底明白，在粒子标准模型理论中，质量的来源之谜。

相关物理概念，主要参考维基百科词条：希格斯玻色子，希格斯场和希格斯机制。

主题目录如下：•上帝粒子是什么•微观质量的来源•自发对称性破缺•场与粒子•希格斯机制的应用•质量是与希格斯场的耦合•复合粒子的质量上帝粒子是什么上帝粒子，其实是一个“艺名”，它的本名称为——希格斯粒子，或希格斯玻色子（Higgs Boson）——它是标准模型里的一种基本粒子，也是一种玻色子，自旋为零，宇称为正值，不带电荷色荷，极不稳定（平均寿命为1.56×10^−22秒），生成后会立刻衰变成其它粒子。

以下，把希格斯粒子简称为“希子”。

那么，之所以称希子为上帝粒子，是因为寻找到它异常困难（极不稳定容易衰变），而一旦证明了它的存在，就证明了微观质量产生机制的正确性，并且它当时还是标准模型的预言中，最后一个还未被发现的粒子（2013年已经被证实存在）。

于是，有人为了凸显希子的重要性与发现的困难性，就将它戏称为了——上帝粒子。

微观质量的来源简单来说，微观质量最根本的来源，是由希格斯场（Higgs Field）产生的。

具体一些就是，在希格斯场中，基本粒子——规范玻色子（W和Z玻色子）和费米子（夸克与轻子）会与希格斯场发生耦合（即相互作用），从而获得质量。

这一过程的作用机制，就被称为——希格斯机制（Higgs Mechanism）。

耦合作用（Coupling）——是两个或多个物理量之间，产生了相互作用。

这个相互作用，是物理上可以测量的效应，这个效应的强弱可以用耦合常数来表示。

那么，力是相互作用，也就是耦合作用，于是力的强弱可以用耦合常数来表示。

上帝粒子驾临，霍金输了！

上帝粒子驾临，霍金输了！作者：黄订来源：《发明与创新·中学生》 2012年第10期文黄订2012年7月4日，欧洲核子研究中心召开发布会，公布该研究中心在近5个标准差的统计显著度上,观察到一种质量为125G电子伏特的新亚原子粒子。

在统计和系统误差范围内,在不同的搜索渠道中得到的结果，与标准模型中被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的预期一致。

这一发现可能意味着斯蒂芬·霍金要输了！3年前，他押下100美元的赌注，打赌人类永远也不可能发现希格斯粒子——这种有着“上帝粒子”之称的神秘粒子，被认为是宇宙中所有基本粒子的质量之源。

发现“上帝粒子”的钥匙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:“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。

”中国科学技术大学教授刘衍文说：“如果最终确认为‘上帝粒子’，那么这将是人类探索自然过程中的一大步，使我们能站在一个新的高度，思考我们身处的这个宇宙。

从科学意义上讲，发现‘上帝粒子’比人类登上月球更重要。

”尽管科学家措辞谨慎，但实验结果依然令人激动不已。

自古以来，寻找出宇宙的终极规律始终是人们的梦想。

近代科学家发现，宏观尺度上的宇宙和微观尺度上的基本粒子存在某些紧密的联系，因此，微观尺度上粒子的基本模型也就成为了解释宇宙奥秘的钥匙。

为此科学家们一直不断努力探索，直到上世纪60年代，六个科学家提出了标准模型理论。

自然界中物体之间的相互作用力可以划分为4种，即引力（重力）、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。

引力和电磁力是我们日常生活可见的，如苹果掉到地上是引力作用，我们用的电是电磁力作用。

但是，我们日常生活中不能感应到强力和弱力。

它们是微观世界，即在基本粒子水平观测到的力。

爱因斯坦的相对论解决了重力问题之后，标准理论则统合了自然界四种相互作用中的电弱相互作用和强相互作用的统一描述，以用来解释宇宙中最基本的组成粒子以及其间的交互作用力，来证明我们的物质世界是宇宙大爆炸产生的，而不是上帝创造的。

带你认识“上帝粒子”

SCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界2011年10月第29期科技视界Science &technology vision“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Higgs boson)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(Large Hadron Collider,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。