希格斯粒子的發明與發現

10901 王欣以

巴格特《上帝的粒子:希格斯粒子的發明與發現》

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本書概要:

耗資數十億美元、集結上千科學家、尋找長達五十年──希格斯粒子究竟是什麼？

為了尋找神祕的希格斯粒子，歐洲核子研究組織（CERN）集結了超過六千名科學家，耗資數十億美元，建造了大型強子對撞機，所處的圓形隧道有二十七公里長，堪稱有史以來最昂貴的科學實驗！科學家不計一切代價，到底尋找希格斯粒子有多重要？

希格斯粒子如何成為質量問題的解謎關鍵？

希格斯機制在一九六四年被發表，解釋了標準模型理論的質量問題。當理論中的粒子一一被發現，難以捉摸的希格斯粒子便成了標準模型的最後一塊拼圖。這段長達五十年的驗證過程，希格斯粒子終於在二○一二年七月被CERN研究團隊發現，科學界歡欣鼓舞，也顯示粒子物理學即將進入新紀元。

內容摘錄:

       在十七世紀時，克卜勒耗費多年光陰，與布拉赫精心記載的天文記錄艱苦纏鬥，最後推倒出三個主宰行星繞日運動的定律。這些定律非常有用，但卻掩蓋了更為基本的解釋，克卜勒無法說明行星為何以如此的方式繞行太陽。牛頓的萬有引力恰好提供了解釋，他的定律在兩百年間屹立不搖，直到最後被愛因斯坦的廣義相對論取代，我們才知道，萬有引力原來是物質和彎曲時空相互影響的表象。(P.40)

        蓋爾曼在接下來的討論裡，將賽伯的新粒子稱做「誇客」，這是一個沒意義的字，蓋爾曼故意用來強調塞伯的提議之荒謬。(P.87)

我的心得:

       二零一三年暑假我在補習班上物理課時，老師上著上著提到法國和瑞士的地下，有一個長二十七公里的隧道，隧道裡有著耗資數十億美元的強子對撞機，原本昏昏欲睡的我突然為之一振，沒錯!我正是被那長長的隧道和那造價不斐的強子對撞機給驚醒，價格昂貴不已的強子對撞機，是為了找尋希格斯粒子而建造的，而希格斯粒子究竟是什麼也令我相當好奇，希格斯粒子就以驚嘆且問號的模式存在我記憶的深處。開學時，當物理老師說要看有關物理的書籍並打一篇報告，我腦海裡下一刻就浮現出希格斯粒子，回到家打開電腦去博客來找關於希格斯粒子的書，當我發現了這本書之後，毫不猶豫的就點進去看了內容簡介，才發現希格斯粒子榮獲了二零一三年的「諾貝爾物理學獎」!原來一直默默吸引著我的希格斯粒子是多麼重要的粒子呀!於是我迫不及待的把它買下了……

        希格斯在發表論文時遇上了一些困難，他本來在一九六四年七月將論文寄給歐洲期刊「物理快報」，卻因為編輯認為不適宜發表而遭到退稿。一年後希格斯表示:「我很生氣，我相信我提出的機制對粒子物理學會有重大的後果!」，隔了整整四十八年才證實了希格斯粒子的存在，希格斯粒子的命名就因此而定下。

        缺乏基本粒子和希格斯場的交互作用，就不會有質量，也就沒有物質、沒有恆星、沒有行星、沒有生物，也就沒有今日的人類文明。

        國小時大家都愛討論是雞生蛋還是蛋生雞，至今仍沒有一個明確的答案。小時候我常會問媽媽說：「我是從哪裡來的？」媽媽每次都說：「我是她生的！」但我一直對這個解答不感到滿意，上幼稚園時我看了兒童繪本，故事說我們是由精子和卵子結合而成的，精子、卵子分別來自於爸爸媽媽的體內，但是爸爸媽媽又源自於爺爺奶奶，但不知道過了多少個曾爺爺奶奶，其實我想知道的並不是我是誰生的，而是我是由什麼物質所組成的，而那種物質又是怎麼出現的，事到如今我想要的解答已經出現了!它就是希格斯粒子!

        這本書非常值得大家閱讀，也有相當的難度，有一些內容著實地超出了我的程度，使我能吸取書本中不懂得知識，對夸克的解釋也相當詳細，它不僅僅介紹有名的物理學家，也介紹了數學家，更特別的是他也介紹了他們的生平經歷，我才知道諾特是一位女性數學家是猶太人種，因為希特勒上任德國總理，而失去了哥丁根大學的教職，使他未能升任全職教授，使我倍感傷悲也敬佩她。讓我想起國中的物理老師和數學老師，兩個哥倆好喜歡相互爭論，數學是來自於物理；物理是來自於數學，整天鬥個不停，不管是誰先誰後，還好宇宙裡有希格斯粒子，不然怎麼會有今天的爭論呢?