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对于人类研究宇宙起源有很大帮助

http://www.sina.com.cn  2012年07月05日07:49  新闻晨报

  7月4日公布的在寻找“上帝粒子”的实验中质子对撞轨迹示意图。

  近日,有关希格斯玻色子的消息受到了世界各国广泛关注。甚至有媒体称,一旦发现希格斯玻色子,人类的命运都将随之改变。那么,希格斯玻色子为何如此重要?发现希格斯玻色子将意味着什么?复旦大学特聘教授、美国犹他大学物理天文系终身杰出教授吴咏时4日对晨报表示,在某种意义上,如果希格斯玻色子真的被发现,这将成为21世纪初人类最伟大的科学发现之一。“寻找希格斯玻色子的过程,让我想起1919年日全食时,英国天文观测者发现星光在通过太阳附近时可以偏转。1919年的这一发现证实了爱因斯坦广义相对论的正确性,在当时的西方科学界和公众中都引起了极大的轰动。而今天,如果我们能发现希格斯玻色子,将使现代物理学所建立起来的标准模型理论更加完整。”据吴咏时介绍,标准模型加上爱因斯坦的相对论,就代表了人类目前对物质世界里相互作用的基本认知。但标准模型毕竟只是一种理论,对于科学研究来说,很重要的一点,就是要弄清一种理论到底正确与否。“目前,标准模型中与希格斯玻色子无关的部分,都已得到实验数据或数值模拟的证实。但与希格斯玻色子有关的部分,一直没有得到检验。”

  吴咏时表示,一般来说,基础科学的研究理论并不直接与应用发生关系,因而不会对人们的日常生活立即产生影响。“但在科学界,希格斯玻色子的发现和标准模型的完善,将标志着物理学一个旧时代的结束和一个新时代的开始,因而具有里程碑式的意义。”他解释说,标准模型是关于电磁力、强力、弱力的理论。其中,电磁力和强力与希格斯玻色子无关。“但是,假如没有希格斯玻色子的话,标准模型中关于弱力的部分就无法成立。在这种情况下,我们也就不能确定标准模型是否正确。那么,当一些新的现象发生时,科学家就很难判断是否可以用标准模型来加以解释。”

  他指出,希格斯玻色子的发现可以为科学家提供重要的能量标度,“有了这个能量标度,科学家就会比较容易知道一种新现象是属于标准模型之内、还是标准模型之外。假如希格斯玻色子被证实并不存在,科学家就必须在总结其他若干现象的基础上,试图建立一种新的理论模型。”“如果标准模型得以完善,将可以使科学家更好地理解自然界是如何运转的,特别是对于人类研究宇宙早期的发展和演化,即宇宙的起源,将有很大的帮助。”但他同时也指出,标准模型的希格斯玻色子理论还远远未达到爱因斯坦广义相对论的成熟程度,即使最终确定这次发现的新粒子就是希格斯玻色子,科学家也将面临一个新的挑战——为什么希格斯玻色子的质量是125GeV/c2。

 

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