
英國物理學家希格斯和比利時物理學家恩格勒在半世紀前假設有「上帝粒子」之稱的「希格斯玻色子」(Higgs boson)的存在,八日同獲諾貝爾物理學獎。
兩人在一九六四年分別提出一種能賦予宇宙萬物質量的基本粒子存在的假設,解釋物質如何取得質量,形成星球和整個宇宙;這種粒子後來就以希格斯的名字命名,稱為「希格斯玻色子」。
兩人的觀察被譽為是了解宇宙起源的最重要理論之一。希格斯提出宇宙有一個看不見的「希格斯場」(Higgs Field),充滿「希格斯玻色子」,若沒有「希格斯場」,所有粒子將以光速穿越,不會具有質量,原子將不存在。
去年七月四日,歐洲核子研究組織(CERN)宣布,他們以大強子對撞機找到一種新的基本粒子,與希格斯玻色子「相符」,證實了「希格斯玻色子」的存在,也肯定了希格斯與恩格勒的成就。
八十四歲的希格斯得知獲獎後表示「不敢當」,「我也要恭喜所有對發現這種新粒子有貢獻的人。」八十歲的恩格勒也表示,樂於接受這個獎。兩人將分享八百萬瑞典克朗(約台幣三千七百五十萬元)獎金。

諾貝爾評審團說:「希格斯玻色子來自一個看不見的場,填滿所有宇宙空間,即使宇宙看起來是空的,這個場仍存在。沒有它,我們就不存在,因為粒子與這個場接觸,才會獲得質量。」
一九六四年,六位物理學家分別在三個小組進行研究,發表了許多有關粒子如何獲得質量的論文。最早是由已於二○一一年去世的布勞特和恩格勒共同提出,一個能賦予質量的粒子場侵入早期的宇宙,在此之前,宇宙充滿沒有質量的粒子。
然後是希格斯首度提出,唯有一種不明的粒子存在,才會產生質量。因此,這種不明粒子就稱為「希格斯玻色子」。
物理學界在一九七○年代設計了基本粒子的標準模型,但無法解釋為何有些粒子有質量,有些則無,例如光子。
答案就在充滿玻色子的「希格斯場」,基本粒子穿過「希格斯場」時,與它的互動程度不同,互動大的就獲得質量,反之則無。
希格斯玻色子是標準模型預言的六十一種基本粒子中,最後一種被實驗證實的粒子

這張圖顯示尋找希格斯玻色子時發生的典型事件,兩個高能量光子的能量(紅線)被CMS偵測器測量到,黃線則是對撞時產生粒子的軌跡。
物理大師希格斯 不用手機、網路
沒手機也沒電視機,住所也不接網路,提出本世紀第一個重大科學發現的諾貝爾物理獎得主之一,英國愛丁堡大學名譽教授希格斯,過著令人驚訝的「低科技」生活。
諾貝爾委員會表示,發布得主前試圖聯繫希格斯,但所有電話號碼都沒有回應。公布是否因此延後一小時,委員會不願評論。
但八十四歲的希格斯,無論如何害羞低調,大名都將被寫進教科書,和愛因斯坦、普朗克齊名,世代流傳。
俗稱的「上帝粒子」指的是希格斯於半個世紀前利用標準模型所提出的一種新粒子,後人正式稱作「希格斯玻色子」,其提供的「交互作用」讓粒子具有質量。在此之前,質量只是一種現象和概念,並無理論能解釋為何物質具有質量。
一九二九年出生於英國紐卡索的希格斯,一九五四年在倫敦大學國王學院獲得博士學位。
希格斯住在蘇格蘭首府愛丁堡,教授理論物理。據說每當有人提及「希格斯玻色子」,他就會侷促不安,自己總是避免用這個詞。
身為無神論者,每當有人用「上帝粒子」來描述他的發現時,希格斯就更焦慮了。
愛丁堡大學物理系教授,同時也是希格斯好友的華克表示:「希格斯是位很溫和又很客氣的人。但是如果談到跟物理有關的事情而且說錯,他就會變得有點固執。」
周日泰晤士報報導,希格斯一周前在住所外跌倒,本周身體狀況一直很脆弱。最近傳出他得獎呼聲最高,希格斯決定暫避風頭。
與希格斯同獲殊榮的比利時布魯塞爾自由大學名譽教授恩格勒,在一九六四年提供了希格斯玻色子的理論基礎,主張宇宙初生時並無質量,後來出現的粒子賦予原有的粒子質量。宇宙「暴脹」(inflaton)結束後,暴脹子轉換為今日所見的各種粒子。
恩格勒表示,他鑽研宇宙學,是因不想受限於特定主題:「對某個主題有興趣就閱讀所有相關材料是沒必要的。重點在於分辨出重要和次要的資訊,藉以決定要鑽研哪一部分。
歐洲核子研究組織大強子對撞機的上千名的科學家,證實希格斯玻色子存在,功不可沒。但諾貝爾物理獎最多只能三人共享,所以該單位只得到讚譽,並未獲獎。

今年諾貝爾物理學獎出爐,由英國物理學家希格斯和比利時物理學家恩格勒獲得,因為他們提出的理論終於被證明為真;台大物理系教授侯維恕說,這個證明相當重要,因為它解釋了「世界萬物為什麼會有質量」,年過八十的希格斯和恩格爾其實十五年前就可以拿諾貝爾獎。
一直以來,物理學家一直在尋找「基本粒子」,即組成所有東西的最小、最基本、不可再被分割粒子。侯維恕說,六零年代,科學家的確找到了目前最小的粒子,可是卻無法解釋為什麼粒子會有質量。
台大「梁次震宇宙學與粒子天文物理學研究中心」主任陳丕燊說,希格斯和恩格勒當時試圖解釋,他們認為空間中有一個「場」無所不在,只要粒子在這個「場」裡面,「場」就會把能量加在粒子身上,粒子「能量上身」,就有了質量,這個「場」被命名為希格斯場。
希格斯和恩格勒認為這個「場」無所不在,卻找不到能證明場存在的「希格斯粒子」。侯維恕說,前諾貝爾獎得主雷德曼曾寫了本書「天殺的粒子」來說明希格斯粒子有多難找,後來書名被改為「上帝粒子」,卻更加貼切形容希格斯粒子有多重要。
侯維恕表示,其實九零年代末期,希格斯的理論即通過兩大難題的考驗,那時兩人應可拿諾貝爾獎。
陳丕燊說,今年三月,科學家終於用大型強子對撞機,在高速對撞的質子殘片中,找到稍縱即逝的希格斯粒子,證明希格斯和恩格爾的理論正確。
科學家將「大型強子對撞機」加速到接近光速,再讓質子對撞,看可不可以從希格斯「泥沼地」中撞出一點「泥漿」來,這個「泥漿」就是「希格斯粒子」。距離他們最初提出理論,這個「遲了近五十年」的諾貝爾獎也終於肯定希格斯和恩格爾的重要理論。


14:52
bigcat
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