后“上帝粒子”時(shí)期：基本物理何去何從 - 清華大學(xué)消息網(wǎng)

2014-05-27 11:18 來源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

　　這同樣是世界物理學(xué)界的一場盛事。自從被譽(yù)為“上帝粒子”的希格斯粒子被科學(xué)家找到后，基本物理學(xué)來到了一個(gè)全新的十字路口。國際高能物理研究，特殊是高能量前沿研究也迎來要害的轉(zhuǎn)折期。人們信任，發(fā)展方向的抉擇將影響未來50年高能物理的發(fā)展。

　　“現(xiàn)在的北京正負(fù)電子對撞機(jī)大概還有8年的科學(xué)壽命，我們必需提前5～10年謀劃新的科學(xué)裝置。”王貽芳告知《中國科學(xué)報(bào)》記者，“有了下一代環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)，科學(xué)家就能進(jìn)行更高精度的測量和更大能量的探索。”

　　實(shí)際上，中國科學(xué)家也在妄想著一個(gè)巨大的規(guī)劃。中科院高能物理所所長王貽芳流露說，中國科學(xué)家在2012年提出了建造下一代環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)并適時(shí)轉(zhuǎn)為質(zhì)子—質(zhì)子對撞機(jī)的計(jì)劃，在國際上引起宏大反應(yīng)。

　　&ldquo,清華總裁培訓(xùn);上帝粒子”已經(jīng)跟人類捉了半個(gè)世紀(jì)的迷藏。

　　當(dāng)晚，包含諾貝爾獎(jiǎng)得主在內(nèi)的數(shù)位世界一流物理學(xué)家來到這個(gè)由清華大學(xué)、北京大學(xué)、中科院高能物理所、中科院理論物理所、中國科學(xué)院大學(xué)結(jié)合舉行的論壇，切磋后“上帝粒子”時(shí)代基礎(chǔ)物理學(xué)的未來發(fā)展。

　　這一全新的大科學(xué)安裝能量可達(dá)240千兆電子伏，約相稱于現(xiàn)在北京正負(fù)電子對撞機(jī)的60倍。它將瞄準(zhǔn)希格斯粒子發(fā)現(xiàn)后對撞機(jī)試驗(yàn)的中心前沿物理問題，準(zhǔn)確丈量希格斯粒子的性質(zhì)，搜尋標(biāo)準(zhǔn)模型背地更基礎(chǔ)的物理規(guī)律。

　　在此次論壇中，多位物理學(xué)家都將中國視為下一個(gè)盼望所在。普林斯頓高級研討院教學(xué)、菲爾茨獎(jiǎng)取得者愛德華•威騰直言：“當(dāng)初正是中國成為這一范疇首領(lǐng)的最好機(jī)會(huì)。”

　　1964年，英國物理學(xué)家彼得•希格斯在論文中提出了一種粒子場的存在，認(rèn)為這種粒子是物資的品質(zhì)之源，其余粒子在這種粒子造成的場中游弋并發(fā)生慣性，進(jìn)而構(gòu)成質(zhì)量，再形成大千世界。

回味美好時(shí)刻

　　“只有世界最先進(jìn)的科研名目，才干吸引青年學(xué)者和世界頂級科學(xué)家來工作，這合乎國度的人才策略。自從CERN領(lǐng)有世界最大、最進(jìn)步的加速器后，歐洲就取代美國成為世界高能物理研究的核心。”王貽芳說，“希格斯粒子發(fā)現(xiàn)后，中國也有了一個(gè)機(jī)遇，我們應(yīng)用成熟的環(huán)形加速器技巧建造一個(gè)希格斯工廠，研究世界上最先進(jìn)的課題。只有搞明白希格斯粒子的性質(zhì)，才有可能懂得粒子物理將來的方向。”

后“上帝粒子”時(shí)期：基礎(chǔ)物理何去何從

起源：中國科學(xué)報(bào) 2014-2-26 丁佳

下一站，中國

　　2月23日晚，清華大學(xué)講演廳座無虛席。充斥了好奇心的聽眾翹首以盼，想看看今夜會(huì)有怎么的“大咖”光臨現(xiàn)場。

　　作為CERN大型強(qiáng)子對撞機(jī)CMS實(shí)驗(yàn)組的發(fā)言人，美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校傳授約瑟夫•英坎德拉可能是最瀕臨幸福的人。在那個(gè)激動(dòng)聽心的時(shí)刻，正是他代表實(shí)驗(yàn)組發(fā)布了希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)。“作為實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，我最大水平地享受了這一進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)極其艱苦，歷時(shí)20余年、60個(gè)國家介入，存在極大的挑釁性。各國的年青人踴躍參加該實(shí)驗(yàn)，并作出了良多奉獻(xiàn)。”

　　可直到2012年7月4日，歐洲核子研究中央（CERN）才宣告發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子。2013年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)毫無爭議地頒給了希格斯粒子的預(yù)言者——弗朗索瓦•恩格勒以及希格斯自己。

　　加州大學(xué)伯克利分校教授村山齊也否認(rèn)，希格斯粒子的發(fā)現(xiàn)讓他十分沖動(dòng)。“首先這個(gè)實(shí)驗(yàn)太難題了。另外，我實(shí)在始終不相信它會(huì)被發(fā)現(xiàn)，由于這個(gè)粒子切實(shí)是太奇異了。”村山齊說，“當(dāng)然，最后的成果證實(shí)我錯(cuò)了。”

　　“可退回多少十年，咱們不僅不標(biāo)準(zhǔn)模型，甚至都無奈設(shè)想會(huì)有這樣的實(shí)踐呈現(xiàn)。科學(xué)恰是通過很多‘偶爾’的發(fā)明而獲得沖破的。”他說，“希格斯粒子被稱為‘上帝粒子’，但我們不以為它是上帝的反映，我們更偏向于認(rèn)為希格斯粒子是人類勝利意識天然法則的反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)模型是一個(gè)偉大而漂亮的模型，但它也不是完善的。在很高能量或很小標(biāo)準(zhǔn)下，尺度模型就有可能被修改。”

“上帝”給物理學(xué)家的另一個(gè)機(jī)會(huì)

　　美國科學(xué)院院士、中科院外籍院士丘成桐也感到，現(xiàn)在物理學(xué)界迎來了一個(gè)“上帝”賞給的良機(jī)，那就是建造一個(gè)更大型的對撞機(jī)，摸索更多的物理景象。

　　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美國迷信院院士大衛(wèi)•格羅斯也為中國人的幻想覺得高興。他將這一打算稱為“中國巨大加速器”。“它會(huì)跟萬里長城一樣惹人注視，但會(huì)比萬里長城的作用更大。”

　　有人將“上帝粒子”稱為粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的基石。在諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主杰拉德•特•胡夫特看來，標(biāo)準(zhǔn)模型現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)叫作“標(biāo)準(zhǔn)理論”。