“上帝粒子”预言者获诺贝尔奖

早报记者 张喆

因发现粒子如何获得质量的理论，比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒与英国理论物理学家彼得·希格斯昨日获得2013年诺贝尔物理学奖。两人将平分800万瑞典克朗（约合120万美元）的诺贝尔物理学奖奖金。

恩格勒今年81岁，希格斯84岁，两人1964年各自提出了希格斯玻色子理论。希格斯玻色子（Higgs boson，又称“上帝粒子”）是最后一种未被发现的基本粒子，也是解释物质质量之谜的最重要粒子，有助于破解宇宙的起源问题。长期以来，物理学家一直试图证明希格斯玻色子的存在。直到去年7月4日，欧洲核子研究中心（CERN）公布其下属两个实验室的研究成果，初步证实发现了一种十分接近于希格斯玻色子的新粒子。

中山大学物理学教授李淼对东方早报表示，希格斯玻色子对物理学而言意义重大，“如果没有它，粒子物理学的根基就不存在了。”

推迟3次才宣布

昨日的诺贝尔物理学奖开奖过程一波三折。诺贝尔奖官网原本打出“颁奖倒计时”字样，并配小字“在斯德哥尔摩时间11时45分（北京时间17时45分）宣布”。但不久之后，官网首页突然换成了“2013年诺贝尔物理学奖即将揭晓，（瑞典皇家）科学院正在审议中”的字样。诺贝尔奖评选委员会的Twitter则3次发文解释称，委员会仍在对物理学奖进行讨论，直到一个小时后，瑞典皇家科学院常任秘书诺尔马克于当地时间12时45分（北京时间18时45分）在皇家科学院会议厅用瑞典语和英语宣读了获奖者名单及其获奖成就。他表示，两位科学家描述了粒子物理学的标准模型，其预测的基本粒子——希格斯玻色子，不久前被欧洲核子研究中心运行的大型强子对撞机通过实验发现。获奖科学家提出的理论解释了粒子如何获得质量，有助于人类了解亚原子粒子质量的起源。

李淼分析，诺贝尔奖委员会内争论是否要给预言希格斯玻色子的两位物理学家颁奖，“这是完全可以理解的，但将今年的奖项颁给希格斯玻色子是完全合理的。”

希格斯玻色子是一个粒子物理学概念。粒子物理学理论认为，物质由基本粒子构成。根据粒子物理学的“标准模型”（Standard Model），基本粒子分为3类：夸克、轻子和玻色子。“标准模型”预言了62种基本粒子的存在，希格斯玻色子是最后一种未被证明存在的基本粒子。关于希格斯玻色子的研究对现代科学具有重要意义。如果它的存在得到证实，将构建完成粒子物理学“标准模型”的最后一段链条。如果这种存在被证伪，“标准模型”理论将就此倾覆。

2011年12月，欧洲核子研究中心宣布，从位于法瑞边界地下约100米、约27公里长的大型强子对撞机（LHC）的数据中发现了希格斯玻色子存在的迹象。美国费米国家加速器实验室也于2012年7月2日宣称接近证实“上帝粒子”的存在。两天后，欧洲核子研究中心举行新闻发布会，公布了其下属的Atlas（超环面仪器）和CMS（紧凑缪子线圈）两个实验室的研究成果，初步证实发现了一种十分近似于希格斯玻色子的新粒子。其偏差几率为5西格玛。换句话说，科学家们已经可以99.99997%确定，他们发现了希格斯玻色子。

李淼指出，“在非数学科学中，都不太能做到100%的确定，从这一意义上，欧洲核子研究中心的发现，在物理学上已经足够了。但此前诺贝尔奖评选委员会内部争论的点可能在于，这个新发现的粒子是不是就是希格斯玻色子，我看是99%或最多99.9%。”

多名科学家作出贡献

在得知自己获得今年的诺贝尔物理学奖之后，希格斯通过其所在的英国爱丁堡大学发表简短声明称，“我不知所措。”希格斯希望，他的获奖能让人们更加重视那些“看似没有什么实际价值”的基础研究。

诺贝尔奖评选委员会透露，当他们打电话告诉恩格勒这一好消息时，后者回答：“你当然可以想象，这不会是一件不让人愉快的事。非常高兴得到这一非比寻常的奖项的认可。”

希格斯出生在英格兰，在伦敦大学国王学院物理学系获得学士、硕士和博士学位。他在学术生涯中获得多个重要荣誉称号。英国皇家学会、英国物理研究所、欧洲物理学会、美国物理学会都曾授予他重要奖项。许多年来，虽然他不曾获得诺贝尔物理奖，但始终是评选委员会考虑的备选人物。2012年，在欧洲核子研究中心发布会现场，希格斯与恩格勒在现场老泪纵横。恩格勒说，欧洲核子研究中心的这一发现“极其重要”，因为他们的理论“终于找到了位置”。

事实上，希格斯玻色子近年来一直是诺贝尔物理学奖候选名单上的常客，但因其未被证实，才延宕至今获奖。因此在某种意义上，欧洲核子研究中心最近两年的发现可谓意义非凡，欧洲核子研究中心总干事罗尔夫·豪雅在得悉两位科学家获奖消息后，立即召开新闻发布会称，这一表彰实则是对几十年来世界各地科学家的智慧的褒奖。

1964年，恩格勒与已故的同事罗伯特·布绕特提出了标准粒子模型理论，希格斯也于同年提出一种粒子场的存在，预言一种能吸引其他粒子进而产生质量的玻色子的存在，即希格斯玻色子。同年稍晚些时候，杰拉德·古拉尼、卡尔·哈庚和汤姆·基博尔将这些概念整合成了一种更为现实的理论——这就是标准模型的前身。可惜的是，布绕特于2011年5月3日病逝于布鲁塞尔。但欧洲核子研究中心一直将希格斯玻色子的机制称之为“布绕特-恩格勒-希格斯”机制。希格斯、恩格勒和布绕特2004年曾一同获得物理学最高荣誉沃尔夫奖。