2013年10月8号,在比原定时间推迟了一小时的情况下,我们终于等来了今年诺贝尔物理学奖的公布。不错,不出很多人包括我的意料,今年的诺奖颁给了弗朗索瓦·恩格勒(François Englert)和彼得·希格斯(Peter W. Higgs)。
恩格勒(左)和希格斯(右)
这个奖给粒子物理学家带来了空前的欢乐。它肯定了欧洲核子中心10多年艰辛努力的成果,他们几乎找到了希格斯粒子,或上帝粒子。我说几乎的原因是,欧洲核子中心的两个庞大的实验组ATLAS和CMS找到的新粒子的自旋,以物理学家最严格的标准还没有得到完全证实,虽然几乎没有疑问它的自旋就是我们期待的希格斯粒子的自旋。从去年7月4号宣布发现新粒子,到今年3月,自旋为0的可能性最多增加到99.9%。
我在网上撰文猜测诺贝尔物理委员会推迟一小时公布的原因,可能有两个。一个是自旋没有得到完全的证实—虽然几乎所有在这个领域工作的物理学家都不会怀疑大型强子对撞机轰出的新粒子就是希格斯粒子,所以颁奖有那么一点点冒险。还有一个可能是,委员们可能有其他选择,比如其他粒子物理方面的成就,甚至粒子物理以外的成就。另外,至少有6名理论物理学家对希格斯机制的发现有贡献,到底给谁?
我觉得“到底给谁”没有太大问题。毫无疑问,还活着的另外3位物理学家配得上获得诺奖,他们是:汤姆·基伯(Tom Kibble),杰拉德·古拉尼(Gerald Guralnik),卡尔·哈根(Carl R. Hagen)。另外,恩格勒教授的合作者罗伯特·布罗特(Robert Brout)不幸在两年前去世了。可惜诺奖向来只颁给不超过3位科学家,所以我们只能表示遗憾。那么,为什么我认为将诺奖颁给恩格勒和希格斯没有太大问题?理由是,如果非要选两位或三位,那么,恩格勒-布罗特的文章最早发表,其次是希格斯的文章,最后是基伯-古拉尼-哈根的文章。
你可能会问,既然布罗特不幸去世了,为什么不在基伯、古拉尼、哈根里面选出一位?这3位里面基伯年纪最大,看上去也是导师的角色(比另两位大了4岁和5岁),但我从小道消息听说,其实古拉尼在去英国之前已经有所想法,大概难以说清谁是主要的,所以,选谁作为第三位获奖者都不合适。
无论如何,粒子物理标准模型的最后一个粒子的发现已经被颁了奖,相当于被某种标准加了冕,看来标准粒子模型这本大书完满写完了最后一章。当然,我们期待大型强子对撞机的实验物理学家们也会获得类似的荣誉,更期待他们在大型强子对撞机重启之后有更多的新发现,这些新发现如果出现一定会将我们带出标准模型。
上帝粒子很重要,因为它赋予这个世界以质量,但我们还有更多的谜题有待去解开:暗物质粒子是什么?它们在这个宇宙和基础物理学中到底扮演什么角色?中微子的质量是不是超出了上帝粒子控制的范围?超对称粒子到底存在不存在?……
(本文发表于《科学世界》2013年第11期)
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