? ? 上個(gè)世紀(jì)六十年代，英國物理學(xué)家彼得·希格斯（Peter Higgs）開始嘗試研究物質(zhì)擁有質(zhì)量的根本原因?！跋８袼沽Ｗ印保℉iggs particle）與空間中的物體的質(zhì)量的形成有關(guān)。有了質(zhì)量，粒子才會結(jié)合為原子，有了原子，才會有分子，有了分子，才能有物體。因此，“希格斯粒子”被認(rèn)為是一種形塑了世界萬物的粒子，沒有它，就沒有人們所見的世界，可能這就是為什么它會被贊譽(yù)為“上帝粒子”（God particle）的原因。簡而言之，它就是一個(gè)賦予萬事萬物質(zhì)量的粒子。當(dāng)然找見它的過程也異常艱難，這本書詳細(xì)記錄了所有過程，下面我分為三個(gè)部分帶你解讀。
? 本書的第一部分主要講:
1.? ? 萊德曼原本稱呼希格斯玻色子為“該死的粒子”，被編輯劃掉幾個(gè)字母變成了高大上的“上帝粒子”
2.? ? 正因?yàn)橄８袼共Ｉ拥拇嬖冢芏嗷玖Ｗ拥挠辛瞬煌馁|(zhì)量和不同的壽命。
3.? ? 強(qiáng)力、電磁力都只依靠一種粒子來傳遞相互作用。唯獨(dú)弱力需要3種粒子來傳遞，背后就是希格斯粒子在搗鬼。
4.? ? 以量子場論的觀點(diǎn)，每種粒子都伴隨著一種場，粒子是場的激發(fā)態(tài)。振蕩在量子場之中傳播，于是我們看到了一個(gè)個(gè)的粒子。
5.? ? 一般場的基態(tài)應(yīng)該為0，希格斯場是例外，希格斯場的基態(tài)不為0.
6.? ? 夸克永遠(yuǎn)不會單獨(dú)出現(xiàn)，這就是夸克禁閉原則。各種不同的夸克搭配組合，造成了上世紀(jì)60年代粒子動(dòng)物園的情況。
7.? ? 60年代，斯坦福直線加速器上的“深度非彈性散射”實(shí)驗(yàn)間接證明了夸克的存在。主要參與者弗里德曼、肯德爾、泰勒拿了1990年的諾貝爾獎(jiǎng)。
8.? ? 世界最大的加速器是歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(jī)。美國的超級超導(dǎo)對撞機(jī)胎死腹中，白花了 20 億美元，但是省下了上百億美元。
9.? ? LHC 開足馬力可以每秒制造 10 億次質(zhì)子碰撞，單個(gè)粒子可以被加速到8TeV 的能級。
10.? 因?yàn)橄鄬φ撔?yīng)，兩個(gè)質(zhì)子對撞就相當(dāng)于兩張披薩餅對拍。壓縮后的觀測數(shù)據(jù)量達(dá)到 1 兆。每秒 10 億次碰撞會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)。
本書的第二部分主要講:
1.? ? ? 量子力學(xué)的起點(diǎn)是為了解釋光和熱輻射的奇異行為
2.? ? ? 對于電子，無論我們以什么為軸進(jìn)行測量，我們只能精確地測得順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。量子化就是數(shù)值的不連續(xù)。
3.? ? ? 物質(zhì)到底是粒子還是波？物質(zhì)是波，當(dāng)仔細(xì)觀察的時(shí)候，看到的是粒子。
4.? ? ? 各種力都來源于場，玻色子場的數(shù)值表示粒子出現(xiàn)的幾率，費(fèi)米子場的數(shù)值代表此處的粒子有還是沒有。
5.? ? ? 中子的衰變，費(fèi)米用場來進(jìn)行解釋，就像一根琴弦引起了其他3根琴弦的共鳴。中子的能量傳遞給了其他場，于是就衰變出了質(zhì)子+電子+反電子中微子
6.? ? ? 粒子的變化也遵守一系列守恒定律，比如能量守恒，電荷數(shù)守恒，輕子數(shù)守恒，夸克數(shù)守恒等等。
7.? ? ? 重粒子總傾向于衰變成較輕的粒子。電子和質(zhì)子都是自身所處的大類之中最輕的，都是穩(wěn)定的，無法再衰變了。光子這種無質(zhì)量的粒子是不會衰變的。
8.? ? ? 希格斯場就像狂熱的粉絲，會導(dǎo)致人氣明星行動(dòng)苦難，這是一個(gè)非常形象的比喻?？梢杂脕砻枥L慣性質(zhì)量如何產(chǎn)生。
9.? ? ? 在物理學(xué)之中，對稱性是非常重要的概念，正是因?yàn)橄８袼箞龃蚱屏藢ΨQ性，才導(dǎo)致很多粒子有了不同的質(zhì)量和不同的壽命
10.? 實(shí)驗(yàn)物理經(jīng)常用σ數(shù)值來代表顯著性。3σ的偏差被認(rèn)為是存在某種東西的“證據(jù)”，而要聲稱“發(fā)現(xiàn)”了某種東西，則需5σ的偏差。達(dá)到5σ的水平，撞大運(yùn)偶然碰到的可能性只有千萬分之一。
? 本書的第三部分主要講:
1.大型科學(xué)工程發(fā)表成果與論文都要遵循嚴(yán)格的程序，防止出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。
2.OPERA實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中微子超光速現(xiàn)象是一場烏龍事件，是由于一個(gè)網(wǎng)線接頭松動(dòng)導(dǎo)致的誤差。假如數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，σ再高也沒用。這是一次深刻的教訓(xùn)。
3.現(xiàn)代各種媒體和自媒體都很發(fā)達(dá)，而且已經(jīng)有出現(xiàn)物理狗仔隊(duì)的去世，很可能泄露出來的不完整信息會誤導(dǎo)公眾。
4.電流會產(chǎn)生熱量是因?yàn)殡娮釉趯?dǎo)體內(nèi)部流動(dòng)會不斷地發(fā)生碰撞，電子振動(dòng)會輻射出少許光子，造成能量損失。
5.低溫下，電子組成庫珀對，盡管電子是費(fèi)米子，但是電子對表現(xiàn)的行為像是一個(gè)玻色子。
6.庫伯對構(gòu)成的玻色子場賦予光子質(zhì)量，電子振動(dòng)輻射出光子的門檻也就跟著變高。導(dǎo)致難以輻射出光子，能量不會損失。這就是超導(dǎo)的基本原理。
7.南部陽一郎第一個(gè)提出了夸克的顏色概念，第一個(gè)預(yù)言了膠子的存在，對弦理論也有貢獻(xiàn)，是個(gè)了不起的科學(xué)家。
8.希格斯機(jī)制的提出者不是希格斯一個(gè)人，起碼有三組人馬都接近了大門邊，但是明確講到希格斯粒子的是希格斯。
9.暗物質(zhì)粒子最有力的候選者是WIMP粒子，探測WIMP粒子有深山隧道里的直接探測方式，也有太空里衛(wèi)星上的間接探測裝置。
10.大型對撞機(jī)是非常昂貴的大科學(xué)工程，各個(gè)國家都會感受到資金上的壓力，我國建還是不建都是艱難的選擇。
? 希格斯粒子和希格斯機(jī)制是人類最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，因此這本書值得你細(xì)細(xì)品讀，想知道希格斯粒子往下分是什么嗎？請關(guān)注我的微信公眾號[星弦科學(xué)]Star-string_Science，更多內(nèi)容刷新你三觀。
