7月初，歐洲核子研究中心宣布發(fā)現(xiàn)了一種新粒子，其特征與號稱“上帝粒子”的希格斯玻色子高度吻合，引起了學(xué)界的轟動和社會的關(guān)注。

　　但在新聞背后，感興趣的讀者或許會還冒出了不少問號：“上帝粒子”真是物理學(xué)家都夢寐以求的“圣杯”嗎？它是否就隱藏在我們身邊？為什么物理學(xué)大師霍金不相信它的存在？這次會不會又是一個類似“中微子超光速”的烏龍……帶著這些疑問，科技日報記者采訪了中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、參與尋找希格斯玻色子的歐核中心CMS項目中國組成員陳國明。

　　“上帝粒子”并非一切物質(zhì)的質(zhì)量之源，而且只存在于宇宙大爆炸初期，科學(xué)家是要在實驗室里“復(fù)活”它

　　科技日報：希格斯粒子為什么讓物理學(xué)家如此關(guān)注？

　　陳國明：希格斯玻色子又稱希格斯粒子，將它稱為“上帝粒子”，是因為它是基本粒子的質(zhì)量之源。

　　我們知道，物體由分子、原子構(gòu)成，原子由質(zhì)子、中子組成的原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成。而質(zhì)子和中子都由夸克和膠子組成，夸克、膠子和電子等至今為止沒有發(fā)現(xiàn)有更深層次的結(jié)構(gòu)，因此被稱為基本粒子。

　　簡單地講，有了希格斯粒子，基本粒子才有質(zhì)量，有了質(zhì)量才產(chǎn)生引力，才會有宇宙中的元素、恒星、行星和生命。

　　科技日報：今天宇宙中一切物質(zhì)的質(zhì)量是否都來自希格斯粒子，“上帝粒子”的稱號是否名副其實？

　　陳國明：“上帝粒子”只是個通俗說法，不能說希格斯粒子給一切物質(zhì)賦予了質(zhì)量。

　　按照物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型，物質(zhì)的質(zhì)量來自兩部分，一部分是夸克、電子等基本粒子的質(zhì)量；另一部分則是基本粒子相互作用產(chǎn)生的結(jié)合能，這部分占的比重其實還要更大。

　　另外在物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的62種基本粒子中，其他61種都已被實驗證實了存在，只有希格斯粒子這關(guān)鍵一環(huán)仍然懸而未決，它的難以捉摸也讓研究者多了幾分敬畏。

　　科技日報：希格斯粒子為什么這樣難找？如果它們就存在于我們身邊的話，為什么這么多年都捕獲不到它們的蹤跡？

　　陳國明：根據(jù)物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型和大爆炸理論，我們的宇宙起始于一次大爆炸。大爆炸剛發(fā)生時，無數(shù)的正反粒子同時產(chǎn)生，輕子和夸克通過與希格斯場的相互作用獲得了質(zhì)量。這些粒子凝聚成物質(zhì)，通過長時間的演化形成了星系。

　　而希格斯粒子的使命，在137億年前的宇宙大爆炸初始就已經(jīng)完成了。現(xiàn)在物理學(xué)家要再次尋獲希格斯粒子的蹤跡，就只有建造能量強大的對撞機，在里面給兩束高能粒子進行加速、對撞，來模擬宇宙開始的時刻，在實驗室里重新“復(fù)活”希格斯粒子。

　　然而每1012次的質(zhì)子對撞，才可能產(chǎn)生一次希格斯粒子。就好比在一大堆沙子中，有一顆是金沙，需要找出來。更麻煩的是，這種粒子一旦產(chǎn)生就轉(zhuǎn)瞬即逝，十億分之一秒后就會衰變成光子和強子等其他粒子。

　　科學(xué)家只能通過觀測這些粒子，反推它們會不會是希格斯粒子產(chǎn)生后又衰變出來的。

　　雖然時間倉促，但此次實驗結(jié)果可信度足夠高，而要確認(rèn)“上帝粒子”現(xiàn)身可能還需繼續(xù)投入巨資

　　科技日報：作為迄今最大、最昂貴的物理科研裝置，大型強子對撞機（LHC）就是為了尋找希格斯粒子嗎？為什么要造這么大的對撞機？

　　陳國明：LHC位于瑞士與法國交界處，加速器軌道總長27公里，投資30.68億瑞士法郎，設(shè)計能量達14萬億電子伏（14TeV）。LHC設(shè)有4個對撞點——ATLAS、ALICE、CMS和LHCb，均有中國資金和學(xué)者的參與。其中兩個主要實驗ATLAS（超環(huán)面儀器）和CMS（緊湊繆子線圈）的目標(biāo)，就是尋找希格斯粒子和其他新的物理現(xiàn)象。