上帝粒子又叫做希格斯玻色子谨朝,是一種沒有質(zhì)量的粒子卤妒,是所有的粒子中最為著名的一個,也是最為重要的一個字币,并且這個粒子是所有的62個粒子中唯一一個沒有質(zhì)量的粒子则披,是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中自旋為零的玻色子,上帝粒子在很早之前就已經(jīng)被提出來了洗出,但是直到2013年的時候才被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)士复,并且上帝粒子的發(fā)現(xiàn)也給科學(xué)界帶來了極大的震撼,許多事情也因為上帝粒子的發(fā)現(xiàn)而被證明了翩活,對于科學(xué)家進一步研究宇宙提供了新的手段阱洪,那么什么是上帝粒子呢,為什么會被稱為上帝粒子呢菠镇,上帝粒子到底有什么作用呢冗荸,本文就詳細的為大家介紹一下關(guān)于上帝粒子的事情。
上帝粒子是什么
為什么有些基本粒子具有質(zhì)量利耍,而有些基本粒子的質(zhì)量卻為零蚌本?標(biāo)準(zhǔn)模型的希格斯機制可以解釋這問題盔粹。根據(jù)希格斯機制,有些基本粒子因為與遍布于宇宙的希格斯場彼此相互作用而獲得質(zhì)量程癌,同時也會出現(xiàn)副產(chǎn)品希格斯玻色子舷嗡。這玻色子是希格斯機制的必然后果,是物理學(xué)者長久以來尋覓的對象嵌莉,假若實驗證實希格斯玻色子存在咬崔,則可給予希格斯機制極大的肯定,特別是對于為什么有些基本粒子具有質(zhì)量這問題的解釋烦秩,也可以確定標(biāo)準(zhǔn)模型基本無誤。
1988年郎仆,諾貝爾物理學(xué)獎獲得者利昂·萊德曼無意中為希格斯玻色子起了“上帝粒子”這么一個名字只祠。萊德曼寫了本科普書,原書名叫“該死的粒子扰肌,因為希格斯玻色子難以找到抛寝,但出版商認為不妥,遂改成了“上帝粒子”曙旭。然而盗舰,許多科學(xué)家卻不喜歡這一稱呼,因為它過分強調(diào)了這粒子的重要性和太宗教化桂躏。希格斯本人也不喜歡這種稱呼钻趋,他說:“雖然我本人不信教,但是我覺得不應(yīng)該用‘上帝’這樣的字眼剂习,因為這有可能會讓一部分人覺得受了冒犯蛮位。”有意思的是鳞绕,當(dāng)別人提到“希格斯玻色子”時失仁,希格斯總是誠惶誠恐,因為他覺得“不配用自己的名字”命名這種粒子们何。
上帝粒子名稱的由來
2012年7月4日萄焦,歐洲核子中心宣布大型對撞機上的CMS和ATLAS兩個實驗組分別探測到疑似希格斯子的新玻色子,2013年3月14日再次發(fā)布新聞稿冤竹,正式確認了先前探測到的是希格斯子拂封。標(biāo)準(zhǔn)模型共預(yù)言了 61 種基本粒子,希格斯子是最后一個被實驗證實的贴见。
希格斯玻色子是因物理學(xué)者彼得?希格斯命名烘苹,物理學(xué)家利昂?萊德曼無意中為希格斯玻色子起了“上帝粒子”這么一個名字。萊德曼不喜歡“上帝粒子”這個名字片部,他喜歡開玩笑說镣衡,他其實想叫它“該死的粒子”霜定,因為希格斯玻色子是如此難以找到±扰福“上帝粒子”源于萊德曼的《上帝粒子》這本書望浩,這個綽號也讓許多物理學(xué)家對它心生畏懼。
上帝粒子的幾大問題
1惰说、上帝粒子名字里為何有“上帝”兩字磨德?
最初上帝粒子一說出自一本科普讀物,事實上吆视,很多科學(xué)家認為認為“上帝粒子”這個稱呼過分抬高了這種粒子的重要性典挑。利用類似的神學(xué)詞匯來標(biāo)注一個令人費解的亞原子粒子,似乎是為了觸怒那些反科學(xué)的宗教人士啦吧,或至少使他們游離于科學(xué)之外您觉。“上帝粒子”已經(jīng)成為希格斯粒子的一種別稱授滓,然而它卻既非物理也非神的意志琳水,卻對兩方面產(chǎn)生了影響“愣眩“上帝粒子”是一種廉價的稱呼在孝,它在稱呼上無疑抓住了人們的關(guān)注點,然而它的意思卻是那樣含糊淮摔,真正內(nèi)容很難被人們洞悉私沮。
2、尋找上帝粒子過程中科學(xué)家有沒有動搖過和橙?
2008年8月顾彰,歐洲核子研究中心開始運行新的大型質(zhì)子對撞機。這架大型質(zhì)子對撞機造價約為80億美元胃碾。計劃實施時涨享,將有來自34個國家近2000名科學(xué)家參加。樂觀估計仆百,將在
2010年前后提供一個確切的答案厕隧。然而2011年8月,歐洲核子研究中心表示:一些跡象表明俄周,上帝粒子也許真不存在吁讨,只是人們的“幻想”。與此同時峦朗,該中心許多科學(xué)家也認為“上帝粒子不存在”的可能性越來越大建丧。
3、為什么說沒有上帝粒子波势,就沒有生命翎朱,沒有人類橄维?
如果沒有上帝粒子,宇宙中的所有粒子都將以光速運動拴曲。這么快的速度運行争舞,粒子將無法結(jié)合到一起,就不會產(chǎn)生原子澈灼、分子竞川、DNA、蛋白質(zhì)叁熔,也就不會有生命委乌,不會有人類,不會有其他任何物質(zhì)荣回,宇宙將會是一片虛無福澡。
4、上帝粒子從哪里來驹马?
物理學(xué)家普遍認為,上帝粒子來源于宇宙大爆炸除秀。事實上糯累,宇宙大爆炸被認為是包括上帝粒子在內(nèi)的一系列基本粒子的最初起源。
5册踩、上帝粒子如何使其他粒子產(chǎn)生質(zhì)量泳姐?
上帝粒子會形成遍布宇宙空間的希格斯場,一些粒子在希格斯場中運動暂吉,就像在糖漿中穿行胖秒,因受到阻力而變得凝滯,粒子由此獲得質(zhì)量慕的。不同粒子受到的“阻力”不同阎肝,其所獲得的質(zhì)量也有差異。
6肮街、霍金是不是用100美元打賭不存在上帝粒子风题?
著名物理學(xué)家霍金曾和密歇根大學(xué)的教授凱恩用100美元打賭,自信地認為被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子不可能被找到嫉父。不過沛硅,當(dāng)歐洲核研究組織宣布找到上帝粒子時,霍金稱贊了該發(fā)現(xiàn)的重要意義绕辖,并打趣地說:“這個發(fā)現(xiàn)應(yīng)該能為希格斯贏得諾貝爾獎摇肌,不過害我輸了100美元”。
7仪际、希格斯關(guān)于上帝粒子的論文曾經(jīng)被拒围小?
1964年昵骤,希格斯寫了兩篇論文,每篇都只有兩頁長吩抓,內(nèi)容就是現(xiàn)在被稱為希格斯場的東西涉茧。《物理快報》接收了第一篇論文疹娶,但拒掉了第二篇論文伴栓。著名物理學(xué)家南部陽一郎在評審第二篇論文的時候,建議希格斯加上一部分內(nèi)容來解釋這一理論的物理學(xué)意義雨饺。希格斯加了一段話钳垮,預(yù)言這個場中會產(chǎn)生一種新的粒子,即上帝粒子额港。然后饺窿,他把改過的論文投給了那家雜志的對手——《物理評論快報》,結(jié)果發(fā)表了移斩。
8肚医、英國是不是舉辦過一場比賽,來尋找解釋希格斯場的最佳方法向瓷?
科學(xué)家很難向英國政府解釋清楚希格斯場肠套。1993年,英國科學(xué)部長威廉猖任?瓦多格列佛發(fā)起一場比賽你稚,讓科學(xué)家用一頁紙的篇幅向他解釋希格斯場,獲勝者是英國倫敦大學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家戴維朱躺?米勒刁赖。米勒把希格斯場比作一個房間,房間里均勻分散著一大群為政客聚會服務(wù)的工作人員长搀。一個無關(guān)緊要的人可以不受阻礙地在人群中穿來穿去宇弛,然而,如果是時任英國首相撒切爾夫人到場源请,一定會吸引大量的關(guān)注:聚會工作人員會圍攏在她周圍涯肩,減慢她穿行的速度,使她帶上某種“質(zhì)量”巢钓。
9病苗、希格斯不喜歡“上帝粒子”這個名字?
美國物理學(xué)家症汹、1988年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者利昂·萊德曼曾著有科普書籍《上帝粒子:如果宇宙是答案硫朦,那么問題是什么?》背镇。后來媒體也沿用了這一稱呼咬展,常常將希格斯粒子稱作是“上帝粒子”泽裳。上帝粒子這個名字廣泛傳播,然而破婆,作為一個無神論者涮总,希格斯非常不喜歡這個名字。在此之前祷舀,謙虛的希格斯并不希望自己的名字冠在粒子前瀑梗,但權(quán)衡之下,他終于接受了希格斯粒子這個名稱裳扯。
10抛丽、科學(xué)家可能在十幾年前就捕捉到上帝粒子了?
2000年饰豺,歐洲核子研究組織當(dāng)時的旗艦加速器——大型正負電子對撞機打算結(jié)束運行亿鲜,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個跡象,看起來就像上帝粒子冤吨,擁有大約115 GeV的質(zhì)量蒿柳。科學(xué)家說服管理層漩蟆,讓大型正負電子對撞機超期運行了6個星期垒探,在超期服役期間,更多看起來像是上帝粒子的事件出現(xiàn)了爆安。科學(xué)家又要求再次延長運行時間仔引,但是大型正負電子對撞機必須拆除扔仓,給更強大的對撞機(LHC)騰位置。2011年咖耘,LHC宣布了最新的結(jié)果翘簇,暗示上帝粒子如果存在的話,它的質(zhì)量介于115-130 GeV之間儿倒,這說明科學(xué)家可能在十幾年前就捕捉到上帝粒子了版保。
上帝粒子的研究意義
GeV/c^2是基本粒子質(zhì)量的一個單位,其中GeV是10億電子伏特夫否,c^2是光速的平方彻犁。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能公式,物質(zhì)的能量等于質(zhì)量乘以光速的平方凰慈,因此汞幢,以電子伏特為單位的能量除以光速的平方,就用來衡量粒子的質(zhì)量微谓。
希格斯玻色子是物理學(xué)基本粒子“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子森篷,其自旋為零输钩,其他粒子在希格斯玻色子作用下產(chǎn)生質(zhì)量,為宇宙形成奠定基礎(chǔ)仲智。迄今為止买乃,“標(biāo)準(zhǔn)模型”預(yù)言的其他粒子都已發(fā)現(xiàn),但希格斯玻色子的存在尚未在實驗中證實钓辆,它又被稱為“上帝粒子”剪验。一旦研究證實希格斯玻色子不存在,“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論將被推翻岩馍。
霍金預(yù)言上帝粒子可以毀滅宇宙
當(dāng)物理學(xué)家在2012年發(fā)現(xiàn)該粒子時碉咆,霍金為這項發(fā)現(xiàn)表達惋惜,聲稱這個發(fā)現(xiàn)讓物理更加無趣≈鳎現(xiàn)在疫铜,在霍金匯集許多文章和講課的新書"Starmus"的前言中,這個著名的理論物理學(xué)家警告我們這個粒子有一天可能會摧毀我們已知的宇宙双谆】枪荆霍金并不是唯一這么想的科學(xué)家。一個名為"希格斯波塞子的末日"(Higgs boson doomsday)的理論表示當(dāng)一個量子波動在空間中形成一個真空的"泡泡"顽馋,它會在空間中擴散谓厘,進而摧毀整個宇宙。盡管如此寸谜,科學(xué)家并不認為這件事會在短期內(nèi)發(fā)生竟稳。
霍金在它的新書里是這樣描述希格斯末日的"希格斯的位能有個令人擔(dān)憂的地方便是當(dāng)它的能量超越一千億個十億伏特時,它有可能會成為一個亞穩(wěn)的狀態(tài)熊痴。這代表宇宙有可能會遭遇一個災(zāi)難性的真空衰退他爸。處于真空狀態(tài)中的泡泡會以光速四散。這可能發(fā)生在任何時間果善,而我們無法預(yù)知诊笤。"
小編結(jié)語:在人們發(fā)現(xiàn)分子、原子巾陕、電子讨跟、質(zhì)子等離子之后,新的問題就會出現(xiàn)鄙煤,這也是人類探索新事物必須付出的晾匠,而上帝粒子是人們探究宇宙所需要的,上帝粒子的證明說明了宇宙的形成梯刚,對于核武器來說混聊,是通過消耗質(zhì)量釋放能量來實現(xiàn)的,而上帝粒子能夠?qū)⑽镔|(zhì)變成能量,雖然只是理論上的說法句喜,但是卻依然給人類探究新的能源提供了一個非常好的方向预愤。