希格斯玻色子是什麼?
答:希格斯玻色子(又稱上帝粒子)目前僅存在於理論物理學中。關於宇宙起源有一套完整理論——我們可見的世界由原子和分子組成,而後者則由包括外來顆粒在內的粒子組成,這被稱為「標準模型」。但該理論有明顯漏洞,它未解釋為何這些粒子都具有質量。希格斯機制在1964年由6位科學家提出,以填補這個漏洞。
為何質量如此重要?
答:質量用於量度萬物含多少物質。如果沒有質量,所有構成原子和基本粒子將以光速任意馳騁,宇宙就不可能成群。
科學家如何尋找希格斯玻色子?
答:諷刺的是,標準模型並沒預測希格斯玻色子自身的質量。科學家用諸如大型強子對撞機(LHC)之類的粒子加速器,系統性地搜尋希格斯玻色子。
何時能得知已找到?
答:這是棘手的問題。希格斯應出現在特定範圍的能源中,顯示其存在於芸芸粒子中的信號,將作為數據中的凸點出現。但要確定凸點來自希格斯卻十分困難。目前尚未有足夠證據證明希格斯已被發現或排除。
我們如何知道希格斯存在?
答:嚴格而言,我們並不知道。這亦是為何LHC公告令人如此興奮的原因。理論以最簡單的形式預測了「標準模型希格斯」,這亦是目前探索的重點。但歷史經驗顯示,源自理論的預測可能是錯的,最簡單希格斯粒子沒出現,可能因它存在於其他能量中,衰變成不同的粒子,或可能根本不存在。
如果我們找不到怎麼辦?
答:大部分專業物理學家認為要找到和理論完全吻合的希格斯粒子幾乎不可能。如LHC這樣大規模項目,目標在於擴闊知識,確認其存在已教人興奮。如果將來證實希格斯粒子確實不存在,那麼標準模型的大部分甚至全部將要改寫,這將徹底改變我們的宇宙觀。 ■英國廣播公司
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