¥ 0.00

购物车里没有产品

告别彼得·希格斯,这部纪录片带你重温发现“上帝粒子”的时刻

彼得·希格斯,物理学失去了一位巨擘

4月8日,诺贝尔物理学奖获得者彼得·希格斯(Peter Higgs)在爱丁堡家中因病去世,享年94岁。他以希格斯粒子的突破性理论揭示了宇宙构成的秘密,这在近半个世纪后的欧洲核子研究中心(Cern)粒子加速器实验中得到证实。
2007年,彼得·希格斯教授在爱丁堡大学的办公室里,身后的黑板上写着关于希格斯模型的描述。拍摄:Murdo Macleod/《卫报》

构成宇宙万物的最基本成分是什么?提出新粒子 “希格斯玻色子 “的诺贝尔物理学奖得主彼得·希格斯(Peter Higgs),解释了基本粒子如何获得质量,这也成为粒子物理学标准模型的关键要素。

1964 年,彼得·希格斯在爱丁堡大学担任讲师时,提出了一个注定对物理学界产生巨大影响的预测:他假设一种遍布于全宇宙、在大爆炸后的瞬间赋予粒子质量的场。一种基本粒子与这个场相关联,后来被命名为“希格斯玻色子”——“希格斯场”的振动。

基本粒子标准模型

希格斯玻色子后来成为粒子物理学标准模型的基础预测,甚至被昵称为 “上帝粒子”——而作为无神论者的希格斯本人,在2017年接受《新科学人》(New Scientists)采访时称,这一称呼是 “理论物理学与糟糕神学的不幸结合”。

假若能够寻找到希格斯玻色子,则可以明确地证实希格斯场也存在于宇宙,就好像从观察海面的波浪可以推论出大海的存在。

经过自2008年开始的一系列研究与实验,2012 年,终于在欧洲核子研究中心(Cern)的粒子物理实验室发现了希格斯玻色子。一年后,希格斯荣获诺贝尔奖,这是他获得的众多奖项和荣誉之一。

“即使宇宙看似是一片虚空,希格斯场也在那里。没有它,我们就不会存在,因为粒子正是在与场的接触中获得质量的。恩格勒特和希格斯提出的理论描述了这一过程。”(瑞典皇家科学院)
欧洲核子研究中心(Cern)

希格斯玻色子的发现通常被认为是大型强子对撞机(Large Hadron Collider,缩写LHC)最重要的成就,但它也标志着粒子物理学一个奇怪时期的肇始——标准模型预测的所有粒子都被发现了,那下一步将走向哪里?

希格斯本人希望,我们能够利用对撞机将粒子物理学与宇宙学以及对暗物质的寻找联系起来,但这些问题仍然悬而未决。

Peter Higgs interview: ‘I have this kind of underlying incompetence’(“我有一种潜在的无能为力”)

即使在 1996 年退休后,希格斯仍继续参加物理学会议,并与同事和学生合作。他经常谈论超对称性(supersymmetry,SUSY)——一个物理学理论框架,其中每个已知粒子都有一个自旋不同的超伙伴粒子(superpartener particles)。如果我们确实生活在一个超对称的宇宙中,那么应该会更多的粒子等待着我们去发现。

作为英国皇家学会会员和荣誉院士,希格斯职业生涯的大部分时间都在爱丁堡大学度过,该校于2012年成立了希格斯理论物理中心以纪念他。

爱丁堡大学校长彼得·马蒂森(Peter Mathieson)教授说: “彼得·希格斯是一个了不起的人——一位真正有天赋的科学家,他的远见和想象力丰富了我们对周围世界的了解。”

“他的开创性工作激励了成千上万的科学家,他的遗产将惠泽并继续激励更多的人。”

2012年帮助发现希格斯粒子的阿特拉斯(Atlas)实验的前负责人、Cern总干事法比奥拉·吉亚诺蒂(Fabiola Gianotti)教授说: “除了对粒子物理学做出了杰出贡献之外,彼得还是一个非常特别的人,他极其谦逊,是一位伟大的导师,他以一种非常简单但又深刻的方式解释物理学。”

“Cern的一段重要的历史和成就与他息息相关。我非常难过,我会非常怀念他。”

在宣布发现希格斯玻色子的前一天晚上,彼得应邀参加了在理论物理学家约翰·埃利斯(John Ellis)家中举行的小型庆祝活动。

“一位粒子物理学的巨擘离开了我们”,埃利斯对《卫报》说:“没有他的理论,原子就不可能存在,放射性也可能成为与电和磁同样强大的力量。”

“他对以他的名字命名的粒子的预测是一种深刻的洞察力,2012年在Cern发现此种粒子的高潮时刻,证实了他对宇宙运行方式的理解。”

希格斯是个非常害羞的人。他不喜欢大惊小怪,在宣布得诺奖消息的当天,他表现得十分平静,中午离开家去利斯喝汤、吃鳟鱼,在回家的路上被一位前邻居拦住,告诉了他这个消息。

希格斯在泰恩河畔的纽卡斯尔出生,留下了两个儿子、儿媳苏珊娜以及两个孙子。他的妻子乔迪是一名语言学学者,与他分居后于 2008 年去世。

纪录片推介:粒子狂热 (Particle Fever)

找到“希格斯粒子”的存在,是一件划时代的大事件。

《粒子狂热》花了十余年时间,跟踪采访了六位全球顶尖物理科学家,讲述了他们在大型强子对撞机修建和实验期间发生的故事。这是第一次,观众能在一部纪录片中亲眼目睹这项令人振奋的重大科学突破——欧洲核子研究中心Cern首次发现希格斯玻色子,证实了彼得·希格斯所预言的“上帝粒子”的存在。

为了揭开宇宙的神秘面纱,这个实验室从80年代中期开始设计,有超过100个国家的一万多人参与进来,也包括了那些相互敌对的国家——印度与巴基斯坦,格鲁吉亚与俄罗斯,伊朗与以色列…他们联手追求同一个目标:再造宇宙大爆炸刚刚发生后的物理条件,在对撞机里通过加速粒子以接近光速的速度进行对撞,找到新的粒子——特别是“希格斯玻色子”——的存在。

但是,我们的英雄们面临着一个更大的挑战:我们是否已经达到了理解生命存在条件的极限?

《粒子狂热》由物理学家出身的马克 ·列文森执导,制片人大卫·卡普兰(David Kaplan)提供灵感,沃尔特·默奇(Walter Murch,《现代启示录》、《英国病人》、《教父》三部曲)精心剪辑,是一部庆祝“发现”的影片,揭示了这一史诗机器背后的人性故事。(译自豆瓣简介)

“在粒子物理学界,你首先要有最基础的知识量,无论那意味着什么。但唯一可以区分不同科学家的,是他们的艺术才能,能够识别什么是正确的观点,什么是特别美的观点,什么是值得你花时间在上面的,最重要的是,发现那些足够有趣的但又能给你足够多的挑战,同时还没有被解决过的问题。”——Savas Dimopoulos

《最新新约全书》3∶1

当上帝巡视他的世界时,他惊讶于它的美丽——这个世界是如此之美,以至于他不禁潸然泪下。它由一种粒子和一种由信使传递的作用力组成,而这个信使,尽管异常简单,但本身也是一种粒子。

上帝在巡视他所创造的世界时,他发现这个世界也是令人厌烦的。于是,他进行了一番计算,然后高兴地笑了。他使宇宙膨胀并冷却下来。看!宇宙已经足够凉爽,他的可靠而忠实的使者——希格斯场已经有了活力。而在此之前,这个使者还不能忍受宇宙开创时的酷热。在希格斯场的影响下,粒子开始从场中吮吸能量并逐渐变大。每个粒子都以自己的方式变大,但这些方式各不相同。一些粒子变得硕大无比,而另一些粒子只是略微增大,还有一些则一点变化都没有。尽管在此之前只有一种粒子,可现在已经有了12种;尽管在此之前信使和粒子毫无二致,可现在它们已经不再相同;尽管在此之前只有一种作用力传递者和一种作用力,可现在已经有了12种传递者和4种作用力;尽管在此之前宇宙有着无穷无尽的、没有实际意义的美丽,可现在已经有了民主党人和共和党人。

上帝在巡视他所创造的世界时,他被深深地打动了,情不自禁地大笑起来。他强压住笑容,召来了希格斯,带着责备的口吻严肃地说道:

“你为什么要破坏世界的对称性?”

希格斯被上帝语气中流露出来的不满吓得胆战心惊,辩解道:

“哦,主啊,我并没有破坏对称性。我只不过是把它隐藏在能量消耗的圈套中。这样做,我的确使世界变得复杂啦。

“谁能够预见到除了这一套枯燥沉郁的相同物体之外,我们还能拥有核子、原子、分子、行星和恒星呢?

“谁能够预言日落、海洋和那些由被闪电和热激发的各种讨厌的分子所组成的有机物呢?又有谁能想到进化,以及那些物理学家们在竭力探求而由我在为您效劳时小心隐藏起来的东西呢?”

上帝努力止住自己的笑容,原谅了希格斯,并提升了他。

文章参考来源:

https://www.theguardian.com/science/2024/apr/09/peter-higgs-physicist-who-discovered-higgs-boson-dies-aged-94

https://www.newscientist.com/article/2426199-peter-higgs-physicist-who-theorised-the-higgs-boson-has-died-aged-94/

https://www.bbc.com/news/science-environment-68774195

《上帝粒子》[美]利昂•莱德曼 /[美]迪克 •泰雷西

谢谢您的支持!
明德影像
明德影像
明德影像是一座人文档案馆,线下资料馆坐落于地扪书院,致力于数字档案保存与公共教育研究

最新文章

顶尖科学家的警告:大科技分散了世界对 AI 带来的生存风险的注意力

在“开源派”和“毁灭派”持续的争论中,不能被忽视的是AI可能给人类文明带来“根本性的生存风险”。所谓“生存风险”,是指AI招致的人类灭绝或其它不可挽回的全球性灾难。

观影会|浮士德:生命和灵魂……它们藏在哪里?

和原著不同,影片中的浮士德没有获得救赎,而是流放于无边的无意义中…… 我们不得不思考,浮士德输掉的究竟是什么?

观影会|当巴黎将塞纳河染成红色,纽约的酷儿们亦在血色年代里燃烧

ballroom 文化绝非线性进化,和任何一种亚文化一样,都要面对社群的迁变,资源的衰减,兴趣的转移等迫切的现实问题,时至今日,还能否保有当初的鲜活与炫魅?

观影会|奇美拉,过去永远地渗入当下

伊特鲁里亚人的宇宙观始终通向身后的世界,他们为死者建造,将讯息留给了死亡,正如借女主之口所说,"they are made for souls, not for eyes."

相关文章

更多