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恩格勒专访:发现希格斯粒子不是终结 而是起点

http://www.kexue.com 2014-06-10 10:21:30 科技日报  发表评论


物理学的发展实际上已经结束,物理学已经走到穷途末路了?

  2012年7月,大型强子对撞机LHC实验宣布发现了期待已久的希格斯粒子。全世界的粒子物理学家都在讨论这个被戏称为“上帝粒子”的发现,对粒子物理学未来的发展究竟意味着什么。有人认为发现这个粒子就好比是看见了一个动物的尾巴。这个动物可能是恐龙,也可能是大象。那么在预测它的科学家、2013年诺贝尔物理学奖获得者恩格勒教授眼中,发现希格斯粒子又意味着什么?

  “我认为发现希格斯粒子不是粒子物理的终结,而是新物理的开端。无论如何,发现希格斯粒子本身标志着粒子物理领域的巨大进展。但是,目前的实验无法告诉我们背后的新物理是什么,真实的世界或许比我们想象的更简单。”在6月6日中科院高能所举行的科技创新论坛上,这位来自比利时布鲁塞尔自由大学的著名教授与科研人员、学生面对面,畅谈物理理论、实验发现和未来发展。

  2013年,81岁的恩格勒与84岁的英国物理学家希格斯共同获得诺贝尔物理学奖,获奖理由是:“表彰其理论研究发现。该发现为我们对于亚原子粒子起源的理解作出了巨大贡献。该理论最近在欧洲核子研究组织通过大型强子对撞机进行的ATLAS和CM实验中发现的一种基本粒子证实。”

  1964年,恩格勒和其恩师布劳特(已故)共同提出希格斯机制与希格斯玻色子理论。同年,希格斯也独立地在《物理评论快报》发表文章,提出希格斯机制理论。整个标准模型的完成需要存在一种粒子,这就是希格斯粒子。这种粒子源于一种看不见却充斥整个空间的场。离开这个场,一切将不复存在,因为正是借助于与这一场之间的相互作用,粒子才获得了质量。恩格勒和希格斯的理论正是对此过程的精确描述。

  然而鲜为人知的是,恩格勒和布劳特的工作比希格斯发表在《物理快报》上的论文要早一个月。为什么这两个人与希格斯相互独立发现的粒子被命名为希格斯粒子,而非布劳特-恩格勒-希格斯粒子?有很多人为此不解甚至鸣不平。对此,恩格勒很是淡然:“我不介意此事,因为我不想把一生的时间浪费在这个问题上。”

  对于科研工作者关注的问题,恩格勒一一作答。很多理论家认为希格斯粒子质量的平方发散问题显示存在超出标准模型的新物理。恩格勒认为超对称是最简单的解决途径,但是人们还没有发现任何支持超对称理论的实验证据,所以这只是一种可能性;谈到对将来对撞机的最理想的质心能量的预测,他说,理论上需要考虑所有的可能性,新物理模型很多,目前还无法预测最好的能量区域。

  谈到获得诺贝尔奖,也有很多趣闻。当欧洲核子中心在2012年7月宣布发现希格斯粒子后,恩格勒和很多人一样认为自己很有可能获得诺贝尔奖。因为早已过了2012年诺贝尔提名期限,所以最有可能获奖的时间就是2013年。他当时在家里等电话并观看网上2013诺贝尔物理学奖直播,等待宣布获奖者。诺贝尔物理学奖委员会在决定获奖人后一小时宣布结果,而恩格勒在宣布前5分钟才接到电话通知。当然他也坦承,自己获奖后生活发生了变化。“参加的社会活动很多,当然有些是很有益的,日常生活变得不那么规律”。

  物理工作者最重要的基本素质是什么?恩格勒的答案是:对物理的直觉、独立工作的能力和保持对物理的好奇心。

  “您认为粒子物理领域的哪个研究方向最有可能再获得诺贝尔奖?是中微子物理还是暗物质?”“如果我知道的话,那我们就可以一起着手干了。”对这一提问,恩格勒的回答引发大家的笑声。他认为,中微子物理和暗物质都有可能获奖,还有宇宙学,事实上这些研究方向是相互关联的。(科技日报北京6月8日电 陈磊)

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