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趣谈科学家的打赌

               趣谈科学家的打赌

                  班明峰

科学家是最善于发挥想象力的人。可以说人类没有浪漫的想象力就没有发明创造。
‘质量’定义,即:质量是量度物体包含物质多少的物理量。
现在的物理所发展的领域已经远远超出牛顿力学的范围,同样的,物体在运动学中表现出来的属性也已

经远远不是简单的牛顿三定律可以囊括的问题。科学研究是使用概念进行演绎的。归纳得到的概念也

不能随意篡改(例如质量不能够修改为‘量质’;‘大’不能够修改为‘看得见’;社会主义不能够

修改为‘允剥主义’否则资本主义剥削制度也会兴高采烈属于社会主义范畴)本文主要讨论质量定义

在物理研究的扩展过程中的合理性问题。

现代科学上在基本的科学定律上发展的。自然科学的物理学原则性必须符合逻辑学。科学研究不能够

推翻前人的概念(定义)进行理论发展的(即使是社会科学也是这样)。
爱因斯坦的质能关系式, 也会容易理解。理论上没有质量就表示没有物体存在, 就没有能量, 可以

解释‘即使是发现有灵魂,它也不能够在真空中存在’。能量可以转变为质量也可以‘反过来’。理

解——“它不是‘概念的书写篡改’。你可以想象,有能量就说明有物质存在(不管是这些物质变化

得看得见或者看不见)能量的移动实际上就是物质移动‘类聚’的过程。能量如果‘找不见了’必然

是‘有某个物体的总质量增加了’。可以解释‘对撞机’能量可以‘凝聚为具有巨大能量的物质’相

当于‘定时炸弹’一样。 所以一部分人怀疑对撞机是否制造可大可小的黑洞?是有道理的。

早在2001年就有科学家提出,大型强子对撞机能把大量能量压缩在很小的空间里,也会形成黑洞。不

过反方也指出,与恒星坍塌形成黑洞过程极为缓慢相反,这种“人造黑洞”的消逝可能“会像雪花消

融一样容易”。都是不能排除,如果实际上有一个结构形成‘雪崩之前的依靠较小的范围支撑上面的

雪山的重力’(相当于无数‘循环杠杆’的最后一个可用小蚂蚁重力进行平衡,一旦它被干扰就会形

成恐怖的‘蝴蝶效应’引发惊天动地的雪崩。显然科学研究不能搞“唯一可能性的思维”而得出唯一

的结论)任何时候都是不能够搞‘允许剥削制度有可能会实现共产主义’的自欺欺人的乐观主义想法

和所谓‘特色科学理论’。一个炮竹的爆炸力可以引发原子弹的大爆炸, 也是蝴蝶效应规律的例子。
前苏联一个私有化的改革可以导致国家的两极分化而解体, 也是蝴蝶效应的例子......

‘标准模型’给出了自然界四种相互作用中的‘电磁相互作用和弱相互作用’(简称a作用)的统一描

述,但是在能量低于一定条件后,a用将呈现为不同的相互作用,这被称为电弱相互作用的‘对称性自

发破缺’(简称b)。‘希格斯粒子’就是在标准模型解释电弱b的机制时引入的。
根据资料,希格斯场会不会就是空间本身?我们会不会都只是虚拟的?只是能量使我们的宇宙从虚无

到能量成结构,(即宇宙只有能量场和空间)。自旋为零玻色子,被称为上帝粒子,但至今科学家还

没有被真正发现。

Higgs玻色子,是人们用粒子物理标准模型,处理质量起源问题而预言的一种粒子。

标准模型现在虽然很不完善,至少作为‘唯象理论’(百度百科:唯象理论(phenomenology),是物

理学中解释物理现象时,不用其内在原因,而是用概括试验事实而得到的物理规律。唯象理论是试验

现象的概括和提炼,没有深入解释的作用。唯象理论对物理现象有描述与预言功能,但没有解释功能

。最典型的例子如开普勒三定律,就是对天文观测到的行星运动现象的总结。实际上支配开普勒三定

律的内在机制是牛顿的万有引力定律。进一步层次,牛顿的万有引力定律也是唯象的,需要用量子引

力理论去解释。)。标准模型究竟本质上是否正确?尚且未知。

笔者认为“实践是检验真理的唯一标准 ”已经存在许多的错误(循环论证;不能够检验许多的公理)
如果按照‘用实干 包打天下’就会让结论和依靠想象力进行的实干 探索‘希格斯粒子’方法和结论

极为不可靠。是否再出现一次“地心说”也会有可能的。
研究宏观现象上比较容易的。研究看得见摸得着的东西相对于微观世界容易。仅仅是依靠对撞机‘观

察经过仪器转变得到的仪器指示现象’也可能把能量体现形式(波的‘高峰’)
当作是‘上帝粒子’此‘终极目标物质’。
相当于研究大脑‘黑箱’的办法,是间接的
办法, 就会

容易在许多的干扰因素影响下而导致不可靠的结论(如同看见大肚子女人想当然往往是报喜不报忧认

为一定是‘怀孕了’而不是肿瘤的共同的现象。

寻找Higgs玻色子实际就是在检验标准模型,(思维本质上也是错误的‘唯一用实干 检验命题’如同

历史上升高具有新药‘反应停’一样, 结论‘安全’都是推广以后就会才是两万多个‘海豹婴儿’

)因为人类没有真理指导实干 之前,天知道此实干本身 是否有真理性, 所以结论就会产生不可靠

性。想‘也可以解释质量起源’等基本问题。那是钻牛角尖了。人类对于宇宙中的重力本质都是不知

道, 就可以‘从小学跳到研究生’阶段去研究吗?一个物体存于一宇宙中,按照质量的概念, 一

定是具有质量的。(数学的0和无穷大, 不应该进入客观宏观世界研究。即使是宇宙神秘物质背景

也不会质量为0,还要经过上帝粒子‘转变’才能够具有质量,也许是唯心主义。即使是用小数点后

1万位表示, 任何粒子质量应该总是存在的。它们之间通过能够的互相转移,形成永远变化的宇宙

万物就是哲学内涵。任何科学不能够与哲学‘打架’)所以幻想‘万物由于上帝粒子的实施才能够具

有质量’很可能是唯心主义思维。相当于难道当年的‘上帝第一次推动让宇宙运转起来’的‘想不通

就去依靠神仙’的西方思维。不可盲从。以至于想大量投资对撞机有更加巨大的能量去‘粉碎法’寻

找上帝粒子(希格斯粒子) 只不过是“幻想加上幻想”的思维。就脱离了人类的科学性。

逻辑上,希格斯粒子被科学家认为是生成基本粒子的“质量”之源的命题(笔者怀疑没有逻辑性),

如果成立,那么万物都是它组成的了,就像把人分成原子状态表示,人也就不存在了,时间当然就不

存在了,都是不难看把实践的表达式进行变化就可以当作‘时间’会无穷无尽的变慢,时间总是存在

的。而不能够把自己控制不动就可以控制时间不前进。地球上的时间总是一个方向的。物理学的适用

范围比数学想得到。数学可以有复数,但是实际上地球一切实体是不能够使用复数、负数等表示的。

在强大的力作用力下,光也会被‘射击’变弯,导致看见天上的钟变慢。看见高速度的人‘一部分不

见了好像是被压扁一样’。爱因斯坦是根据‘列车上抛无数条石头让路边人接受’的基本原理和具象

思维是再用公理推理出相对论的,有逻辑性的东西总是真理。不能够质疑理论而用糊涂人的实干 去推

翻正确的理论。

遥远的天体,我们看见的光,是它在漫长的年代之前发出的,这不就形成了所谓的‘穿越’吗?而我

们只能够看见过去发出的光线而不能够进入古代与古人欢聚一堂。科学幻想的东西不难看搞巨大的钱

的投资其证明。希格斯玻色子,是粒子物理‘标准模型’(现在认为标准,不能够搞随大流)中处理

‘质量起源问题’预言的粒子。本身具有违背哲学的错误。也就是说,它与‘上帝功能一样无所不能

’跟物质的‘有质量’有关。如果成立, 可以演绎得出“茫茫洪晃之前,一切物体没有 质量”等到

‘上帝’一举手, 无所不能的上帝给予不存在的‘西东’(不能够叫做‘东西’ 因为一切东西总

是有质量的精神它不存在,‘上帝’怎么能够‘方向无比精确地投送到几乎无穷无尽的‘西东’上。

所以产生是悖论。证明这些思维是错误的。信不信由你,这一篇文章,我是百花齐放言论自由,你可

以反驳)
光线在通过强引力场附近时会发生弯曲,这是广义相对论的重要预言之一。
理论预言是否已经被观测证实,直接关系到该理论应否被人们接受为正确理论。因此,笔者以为,广

义相对论作出光线弯曲的预言后,对该预言验证的真实历史如何,值得做一番认真的考查。并且,在

此考查基础上,笔者将对广义相对论在何种意义上、在什么时候才成为正确的理论作进一步的讨论。

该讨论对于如何看待科学史上其他理论的正确性问题也应该具有一定的借鉴意义。

根据牛顿力学,把光微粒当做有质量的粒子,预言了光线经过太阳边缘时会发生0.875角秒的偏折。但

是在十八世纪和十九世纪里光的波动说逐渐占据上风,牛顿、索德纳等人的预言没有被认真对待。
1911年,时为布拉格大学教授的爱因斯坦才开始在他的广义相对论框架里计算太阳对光线的弯曲,当

时他算出日食时太阳边缘的星光将会偏折0.87角秒。1912年回到苏黎世的爱因斯坦发现空间是弯曲的

,到1915年已在柏林普鲁士科学院任职的爱因斯坦把太阳边缘星光的偏折度修正为1.74角秒。

1919年11月6日,英国人宣布光线按照爱因斯坦所预言的方式发生偏折。考虑各种各样的干扰因素,研

究人员考虑了温度变化带来的影响,重新测算了索布拉尔的底片,最大的光线偏折量可达2.16″

±0.14″。到二十世纪六十年代初,天文学家开始确信太阳对星光确有偏折,并认为爱因斯坦预言的

偏折量比牛顿力学所预言的更接近于观测。但是广义相对论的预言与观测结果仍有偏差,爱因斯坦的

理论可能需要修正。1973年6月30日的日全食的有利条件,美国人用精心设计的计算程序对所有的观测

量进行分析之后,得到太阳边缘处星光的偏折是1.66″±0.18″(《日全食》,206页)。这一结果再

次证实广义相对论的预言比牛顿力学的预言更符合观测,但是难以排除此前已经提出的布兰斯-迪克

理论。

其次,需要观测来检验的不只是光线有没有弯曲,更重要的是光线弯曲的量到底是多大,并以此来判

别哪种理论与观测数据符合得更好。这里非常关键的一个因素就是观测精度。即使观测结果否定了牛

顿理论的预言,也不等于就支持了广义相对论的预言。只有观测值在容许的误差范围内与爱因斯坦的

预言符合,才能说观测结果支持广义相对论。二十世纪六十年代初,有一种新的引力理论――布兰斯

-迪克理论(Brans-Dicke Theory)也预言星光会被太阳偏折,偏折量比广义相对论预言的量小8%。

为了判别广义相对论和布兰斯-迪克理论哪个更符合观测结果,对观测精度就提出了更高的要求。
研究这抽象的玩意,就是为了研究质量和引力,(其实一部分引力现象包括黑洞也可以用‘惯性定律

’解释清楚; 还可以用‘人从自西方向东开的慢车跳到快车时由于惯性会倒向西方’去解释‘河流

西岸被冲刷厉害’的自然现象)。力是物体对物体的作用力。巨大的星球的碰撞以后导致大量物质被

抛洒到地球。所谓‘引力波’的本质和光的没有‘以太’(如同水波传播浪必须有水,人们把这些局

部例子适用范围进行扩大化就会得到“引力波”却漫长的时间不能够发现, 巨大的星球碰撞才能够

发现所谓‘引力波’。不管是其本质如何, 即使是将来发现其本质不是‘吸引力’而是宇宙‘暗物

质产生的任何遥远距离的物体之间的推压的力’也应不能够修改名词‘引力波’名词了。)媒体也可

以传播波;光为什么不必依靠‘以太’也可以传播?就会在理论上容易解释清楚。波、粒二象性当然

也可以解释清楚,是可以统一的。是子荣线大战有为什么会有质量,就可能发现引力子。如果人类能

掌控质量和引力,自各想吧,超科幻。涉及的东了西,比如说引力装置、UFO等等。再玄幻一点,如果

人类能够把质量从物体中抽离。
假设真的有引力波,那么科学观察在远离太阳的宇宙深处任何性统一运动的光线被太阳的‘万有引力

’影响下就应该开始弯曲,而不是到极为接近太阳附近才产生光线弯曲(可以比喻为,有宇宙暗物质

以太阳为‘支点’,’手‘两边向太阳的这一‘压弯甘蔗’让‘甘蔗光线’弯曲)1991天文学家利用

多家天文台协同观测的技术,以万分之一的精度证实了广义相对论对光线弯曲的预言。只不过这时观

测的不再是看得见的光线而是看不见的无线电波。

难道只能说直到1973年甚至1991年才能说爱因斯坦的广义相对论如果没有实干 的检验就不难看成为才

成为真理?陷入“实践是检验真理的唯一标准 ”有问题。“世界历史上的一个新伟人:阿尔伯特·爱

因斯坦,他的研究标志着我们自然观念的一次全新革命,堪与哥白尼、开普勒、牛顿比肩。” 所以理

论研究比实干更加具有科学性先进性准确性。说不定这些误差是实干 导致的。爱因斯坦是如何看待他

的理论作出的预言和观测验证的呢?早在1914年,爱因斯坦还没有算出正确的光线偏折值,就已经以

十分的自信在给贝索(Besso)的信中说:“无论日食观测成功与否,我已毫不怀疑整个理论体系的正

确性(correctness)。”(Pais, p.303)所以,正确的理论的证明结论是不能够质疑的(包括马列

主义和毛泽东思想)1930年爱因斯坦写道:“我认为广义相对论主要意义不在于预言了一些微弱的观

测效应,而是在于它的理论基础和构造的简单性。”(Pais, p.273)在爱因斯坦看来,是广义相对论

内在的简单性保证了它的“正确”性。从科学史上来看,精密的数理科学的进步模式确实有着这样的

规律和特点:它们往往是运用了当时已有的最高深的数学知识而构建起来的一些精致的理论模型,它

们的“正确”性很大程度上由它们内在的简单性和统一性所保证。虽然它们必然会给出可供检验的预

言,譬如哥白尼日心说预言了恒星周年视差,爱因斯坦广义相对论预言了光线弯曲,霍金的黑洞理论

预言了霍金辐射,但不必等到这些预言被证实,那些理论就应该并已经被当做科学理论。都是如果西

方有足够改革开放以后的紧箍咒命题“实践是检验真理的唯一标准 ”这些真理就会被盲目质疑、压制

和破坏而永远被埋没。爱因斯坦在1921年获得诺贝尔奖物理学奖是由于他提出的光量子理论。在广义

相对论提出后的较长一段时期里,物理学家对广义相对论不感兴趣。
在爱因斯坦看来,似乎无须这些检验,早在1914年他的理论已然由内在的简单性保证其正确了;在一

般大众看来,1919年的检验就已经足够证明广义相对论是正确的。那么1919年以后几十年里对光线弯

曲的检验还有什么意义呢?有!中国特有的‘真理之父’命题“实践是检验真理的唯一标准 ”就会让

糊涂人永远怀疑真理而海枯石烂也要一代一代检验下去,一直检验到‘真理’竟然是‘有错误’为止

。任何好像是废除‘两个凡是’一样抛弃真理摸石头过河搞改革。好像是对付永动机理论的无穷无尽

的检验一样。
通过观测来证实某一理论,对于该理论被科学共同体接受有‘副参谋长’的作用。能够把关证明命题

是否成立必须主要依靠永恒不变的至关重要的真理。

科学家和研究人员和公众眼中的
希格斯玻色子(英语:Higgs boson)是粒子物理学的标准模型所预言的一种基本粒子。标准模型预言

了62种基本粒子,希格斯玻色子是最后一种有待被实验证实的粒子,它是因物理学者彼得·希格斯命

名,由于它对基本粒子的基础性质扮演极为重要的角色,因此在大众传媒中又被称为“上帝粒子”。

它是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。
为什么有些基本粒子具有质量,而有些基本粒子的质量为零?(笔者认为测量不出也不能认为没有 质

量)标准模型的希格斯机制:希格斯场遍布于宇宙,有些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获

得质量,(又存在又没有质量是物理学和哲学的‘叛逆’?)同时会出现副产品希格斯玻色子。希格

斯场就像是‘一池粘粘的蜜糖,粘着在‘尚未带有质量’的基本粒子。当这些粒子通过希格斯场的时

候,会变成带质量粒子。(把它看为“一切粒子的母亲”?)
在粒子物理学里,标准模型是一种被广泛接受的框架,可以描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及

组成所有物质的基本粒子。由于基本粒子和基本力形成了物理世界,所以,除了引力以外,标准模型

可以合理解释这世界中的大多数物理现象。最初,标准模型所倚赖的‘规范场论’禁止基本粒子拥有

质量,(可能属于唯心主义)当然很明显地显示出‘初始模型’不够科学。后来,物理学者研究出一

种机制,能够利用对称性破缺来赋予基本粒子质量,同时又不会抵触到规范场论。(科学也会搞折中

主义?)这机制被称为希格斯机制。

物理学者已完成很多实验,并侦测到这机制引发的许多种效应,但是他们不确切知道这机制到底是怎

么一回事。【为了依靠命题能够自圆其说就修改命题,往往是容易导致全盘皆输)
在所有解释质量起源的机制之中,希格斯机制是最简单、最被认可的一种。希格。例如‘上帝和给他 

戴绿帽的老婆打架一发怒就推翻里宇宙家的坛坛罐罐导致日月星辰永远运动员起来’可以解释为什么

严重有一旦‘开始的过程’好听一些就是“宇宙大爆炸”理论(现在发展到泡泡宇宙理论)说明‘上

帝’不仅仅是一个】

这相互作用的一个必然副产品就是尚未被发现的希格斯玻色子。假若希格斯玻色子被实干 证实存在,

则物理学者才能够确定标准模型大致无误;否则,物理学者会转而关注别种‘无希格斯玻色子’的命

题机制。
。但是目前还是没有发现。希格斯玻色子的存在很难证实。与其它粒子相比较,制造希格斯玻色子可

能需要极大的碰撞能量,必须建造超级粒子加速器以提供这样巨大的对撞机能量。但是每一次碰撞制

造出其它粒子的可能性还是比制造出希格斯玻色子的可能性大很多。即使希格斯玻色子被制成,在非

常短暂时间内它就会衰变成别的粒子,由于迅不及耳,极为难于直接侦测,只能依靠着显示器波形等

等办法‘隔靴抓痒’辨认与分析衰变后的产物来推断‘它们大概是从希格斯玻色子生成,而不是从其

它来源生成。’但是此外,很多其它‘非主人’衰变也会显示出类似的迹象,好像是世界上每一个男

人也会留长头发, 让人们仅仅是根据地面上的影子去判断是是否是女人?这使得寻找‘真正的女人’

希格斯玻色子——有如大海捞针。只有依靠先进的超级粒子加速器与精确的侦测器,物理学者才可观

测数之不尽的粒子碰撞事件,将获得的纪录数据加以分析,寻找希格斯玻色子的蛛丝马迹,然后再进

一步分析,计算希格斯玻色子存在的可能性,确定所得到的结果绝对不是来自偶发事件。【既然如此

,不容易得到的反而是‘宇宙一切粒子的母亲产道’不是悖论吗?】
再华丽、再精致的理论,也需要通过实验加以证实,才会被正式接受,否则只会沦落垃圾桶。

物理学者很希望能够证实希格斯玻色子是否存在。但是,最初从实验得到的数据只能让他们判别希格

斯玻色子是否可能存在于某个质量值域。为了弥补这不足,欧洲核子研究组织在瑞士建成了大型强子

对撞机。它是全世界最先进的粒子加速器。它的主要研究目标之一就是证实希格斯玻色子是否存在。
经过数年努力,大型强子对撞机侦测到质量大约为125GeV的新玻色子,这新玻色子符合理论希格斯玻

色子的质量与性质,但物理学者仍旧需要完成更多实验,才能够作定论。假若新玻色子真的是希格斯

玻色子,物理学者就可以开始研究它的物理性质是否完全与标准模型现有版本的预测一致。已得到的

实验数据并不排除‘是新玻色子而不是希格斯玻色子’的可能性。或者就是另一种带质量玻色子。假

若新玻色子是另一种带质量玻色子,则标准模型势必会遭到大幅度修改。(不过也还属于‘盲目实干 

的结果当作命题的判官’因为一切物体不可能没有质量。哲学内涵)

特别是对于为什么有些基本粒子具有质量这问题的解释,(似乎钻牛角尖, 相当一个人天天照镜子怀

疑自己存在)为什么不承认即使是宇宙大爆炸以后一切粒子都是有质量的?相信数学推理不如相信哲

学。

但是有些理论不需要假定希格斯玻色子的存在。这些理论称为‘无希格斯模型’。假若希格斯玻色子

被长时间实干 证实不存在,则物理学者可能会转而关注这些理论。

201
2年7月4日,欧洲核子研究组织(CERN)宣布,大型强子对撞机(LHC)的紧凑渺子线圈(CMS)探测到

质量为125.3±0.6GeV的新玻色子(超过背景期望值4.9个标准差),超导环场探测器(ATLAS)测量到

质量为126.5GeV的新玻色子(5个标准差)。这两个粒子极像希格斯玻色子,但还有待物理学者进一步

的分析来完全确定,两个探测器探测到的粒子是否是希格斯玻色子

物理学者认为物质是由基本粒子组成的。1960年代初期,不少尚未证实的基本粒子逐渐被发现,很多

关于基本粒子的理论也被提出,例如已被广泛接受的‘统一场论’,但是这些理论并不完备,特别是

这些理论无法解释为什么基本粒子会具有质量。这是一个很大的缺陷。(其实如果没有质量才算是错

误。没有质量相当于不存在。任何物体包括‘场’是特殊的物体,这是可以理解的基本原理。)

1962年,杰福瑞·戈德斯通,提出戈德斯通定理。根据这定理,当连续对称性被自发破缺后必会副产

出一种零质量玻色子,(人为命令没有质量是唯心主义思维)称为戈德斯通玻色子。带质量粒子比较

难制成,粒子加速器必须使用很高的能量来碰撞制成带质量粒子(符合爱因斯坦的质能关系式。对撞

机能量转变积累为质量足够大才能够检测出其质量)。零质量粒子案例跟重质量粒子案例不同,零质

量粒子很容易制成,或者可从‘缺失能量或动量’推测其存在。然而,事实并非如此,物理学者无法

找到其存在的任何蛛丝马迹。因此,戈德斯通定理似乎也否定了针对这不难看自圆其说的显而易见的

悖论。

希格斯的1966年论文推导出希子的衰变机制,只有带质量玻色子可以衰变,(非常容易理解,0质量怎

么能够衰变?)假若找到衰变的迹象,就可以证实希子存在。证明扩
古拉尼团队论文提到了恩格勒团队与希格斯分别独立于1964年发表的论文。这论文也推导出希子的存

在,但是希格斯的希子具有质量,而古拉尼团队的希子不具有质量,这结果令人疑问两种希子是否相

同。在2009年与2011年发表的两篇论文中,古拉尼解释,在古拉尼团队给出的模型里,取至最低阶近

似,玻色子的质量为零,但是这质量的数值没有被任何理论限制;取至较高阶,玻色子可以获得质量

;另外,只有古拉尼团队论文明白写出模型里没有零质量戈德斯通玻色子,这论文是唯一对于整个希

格斯机制给出完整分析的论文。(互相矛盾的判断必然仅仅有其中一个是正确的)

希格斯机制不但解释了规范玻色子怎样获得质量,还预测这些玻色子与标准模型的费米子之间的耦合

。经过在大型电子正子对撞机(LEP)和史丹佛线性加速器(SLAC)做精密测量实验,很多预测都已经

核对证实,因此确认大自然确实存在这一机制。但物理学者仍旧不清楚希格斯机制到底是怎样发生,

他们希望能从寻找希子所得到的结果中获得一些这方面的证据。

本篇文章使用到一些名称相近的术语。这些术语涉及到很多重要与相关的概念。为了避免混淆不清,

在这里特别对这些术语加以详细解释说明。
希格斯机制是某些粒子借着对称性破缺与规范不变性获得质量的机制。希格斯机制已被实验证实。但

是,物理学者仍旧不清楚关于希格斯机制的诸多细节。
‘希格斯场’是假定遍布于宇宙的一种物理场。假若这希格斯场存在,则按照希格斯机制,某些粒子

会因为与希格斯场相互作用而获得质量(仍然是错误的描述因为一切物体不可能没有质量)但同时也

会出现‘副产品希格斯玻色子’。假若能够找到希格斯玻色子,则可证实希格斯场存在,连带地确认

希格斯机制与标准模型基本无误。
“希格斯玻色子”是伴随着希格斯场的带质量玻色子,是希格斯场的最小可能激发或量子。希格斯玻

色子的寿命非常短暂,不能直接被侦测。2012年7月,已经有一个新玻色子被侦测为希格斯玻色子候选

物,但尚未通过全部测试,所以不能够论定这粒子是否就是希格斯玻色子。


“希格斯势”决定希格斯场的物理行为与性质,是描述希格斯场的方程的关键项目。依希格斯势的函

数形式,希格斯场会表现出特征的物理行为。物理学者并不清楚希格斯势的确切形式,所以描述希格

斯场的方程只能说是一个‘合理猜测’。
“希格斯区”是在粒子学模型里所有关于希格斯机制、希格斯场、希格斯玻色子、希格斯势的部分。

【将希格斯玻色子简称为‘希子’】。


量子力学的真空与普通想像中的真空有很大的不同。在量子力学里,真空并不是空无一物的空间,尽

管假设空间里没有任何物质,虚粒子仍旧会不停的在各处生成与湮灭,因此会产生奥妙的量子涨落效

应。将这些量子效应纳入考量之后,空间的最低能量态,才是量子力学的真空。
标准模型假定有一种场遍布于宇宙,称为希格斯场。为了满足定域规范不变性,必须有一个零质量规

范矢量场跟希格斯场彼此相互作用。(错误概念由此开始。自然界没有0 质量的任何物体)根据最简

单的希格斯机制(阿贝尔希格斯机制)在最低能量态真空里,希格斯场的振幅不等于零,这会造成自

发对称性破缺,生成带质量希子与零质量戈德斯通玻色子。选择适当的规范,可以使规范矢量场获得

质量,又使这零质量戈德斯通玻色子消失,只存留带质量希子与带质量规范矢量场。(其实数学的适

用范围比物理学广泛性高得多。完全按照)的时候,会变成带质量粒子。
按照这最简单的阿贝尔希格斯机制,复值希格斯场(完全按照数学演绎就会出问题)现今,学术界有

超过一百种不同的关于希格斯质量的理论预测。【不能够统一的命题往往一个之外都是是错误的】
希子的质量或许可以间接估计。在标准模型里,希子会造成一些间接效应。
希子可能会与前面提到的标准模型粒子相互作用,但也可能会与诡秘的大质量弱相互作用粒子相互作

用,形成宇宙无处不在的暗物质,这在近期天文物理学研究领域里,是很重要的论题。暗物质(Dark 

Matter)是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,能够穿越电磁波和引力

场,是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小,但是数量庞大,因此它的总质量很大,它们代表

了宇宙中84.5%的物质含量,其中人类可见的只占宇宙总物质量的10%不到(约5%)。暗物质无法直接

观测得到,但它能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。
暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度

结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明:宇宙的密度可能由约70%的暗能量,5%的发光和不发光物

体,5%的热暗物质和20%的冷暗物质组成。

需要高功能电脑设施来处理与分析大量数据。所有可能质量都必须一个值域一个值域的仔细检验,逐

渐缩紧探索范围。
实验探索的当前目标是找到可能是希子的粒子。假若能够找到这粒子,下一步是仔细研究其性质,查

明是否与标准模型预言的希子性质相同。假若性质相同,则可以证实新粒子的确是希子;否则,可能

是生成截面不同,或者是衰变分支比不同,那么就必须将标准模型加以修正。

希子的制造:
粒子对撞机尝试通过碰撞两束高能量粒子的方式来制造希子。实际物理反应依使用的粒子与碰撞能量

而定。  
大型电子正子对撞机:
在1989年大型电子正子对撞机(LEP)开始运作以前,实验探索只能在质量低于几个GeV的值域寻找希

子。后来,又逐步增加能量,于2000年达到209 GeV。
兆电子伏特加速器:
费米实验室的兆电子伏特加速器将质子束与反质子束分别加速至980 GeV,在CDF侦测器和D?侦测器里

对撞,然后研究所有发生的物理现象,这包括寻找希子。在质量低于135 GeV值域,由于量子色动力学

背景噪声太大,不能采用胶子聚变( )为侦测途径,最灵敏的侦测途径是通过希子制动辐射制成希子

 超额事件的显著性差异现在定量为2.5个标准差,这对应于在550次事件中,有一次事件是归咎于统计

涨落。这结果仍旧未能达到5个标准差,因此不能够作定论。

实验曾经侦测到一些特别值得注意的超额事件。这些事件可以被诠释为质量约为115 GeV(稍微大于下

限截止值质量)的希子事件,可惜由于事件数量不够,无法做定论。为了要建筑下一代对撞机LHC,于

2000年,LEP停止运作。Tevatron与LHC仍旧继续这种缩小与排除可能值域的方法。
大型强子对撞机:
大型强子对撞机( LHC)与Tevatron都是重子对撞机,它们的运作性质很类似。重子对撞机所遇到的

问题比LEP复杂。由于涉及到的质子是复合粒子,而不是单纯的电子和正子,重子对撞机要处理更多其

它物理过程所造成的背景事件。
LHC可以将两个相互对撞的质子束分别加速至4 TeV,更高的能量可以观测到更多的物理现象。LHC主要

是靠着胶子聚变制造希子。
某一个5种衰变管道之中,比较重要的是“双光子管道”和“四轻子管道”),从这些管道可以准确地

测量出粒子质量。

一个一个能量场不断发生变化的表示,既时间流逝,是能量场发生变化。
2012年,物理学家果真‘发现’了这种粒子,(其实是不可靠的结论)冤枉输掉‘赌局’的著名的霍

金慨叹,这一发现让物理学变得不那么有趣了。如今,在一本新出版的论文和讲稿合集的前言中,这

位著名的理论物理学家警告,这种粒子有一天可能会导致已知宇宙的毁灭。希格斯玻色子有时被称为

“上帝粒子”,它标志着希格斯场的存在,这是一种遍布宇宙的不可见的能量场,能‘赋予其他粒子

质量’。推理,如果没有它就会‘一切质量为0’所以宇宙就会消失得无影无踪。关键是,是否真的有

在一种规律吗?自从两年前被发现后,希格斯玻色子在物理学界不断掀起轩然大波。你认为宇宙毁灭

的可能性大不大?有限的宇宙符合物质不灭定律吗?
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