物理学家宣布找到希格斯玻色子
基本粒子的发现与研究进展
基本粒子的发现与研究进展从我们生活的日常世界到微观世界的奇妙，科学家们通过探索和研究揭开了一个令人惊叹和深奥的秘密：基本粒子。
基本粒子是构成宇宙的最基本的组成部分，探索其性质和相互作用对于我们理解宇宙的起源和演化过程具有重要意义。
本文将介绍基本粒子的发现历程以及相关的研究进展。
1911年，波尔模型提出了原子的角动量量子化概念，开创了微观粒子物理学的先河。
其后，科学家们开始探索更小的基本粒子。
1932年，英国物理学家詹姆斯·查德威克通过进行眩光实验，发现了带负电荷的基本粒子——电子。
这一发现奠定了基本粒子研究的基础。
随着实验技术和理论的不断进步，科学家们开始追逐更加微小的粒子。
1956年，美国物理学家周培源和根珊斯基在贝鲁特宇宙线实验中发现了中微子，这是一种电中性的基本粒子，几乎没有质量。
这一发现引发了科学界对基本粒子的更深入研究。
20世纪60年代，随着粒子加速器的发展，人们开始发现更多的基本粒子。
1964年，物理学家彼得·希格斯提出了希格斯玻色子的存在理论，这是授予其他基本粒子质量的粒子。
然而，希格斯玻色子的寻找一直困扰着科学家们。
直到2012年，欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）在瑞士日内瓦成功探测到希格斯玻色子，这一发现被认为是20世纪最重要的科学突破之一。
这个重要发现填补了基本粒子理论的最后一块拼图，并为探索更深层次的物理学奠定了基础。
除了希格斯玻色子的发现，科学家们还通过LHC等高能实验揭示了更多基本粒子的性质和相互作用。
粒子物理学家发现了6种类型的夸克和6种类型的轻子，它们组成了物质的基本建筑块。
此外，科学家还发现了各种玻色子，如光子、W和Z玻色子，它们介导了基本粒子之间的相互作用。
基本粒子的研究不仅仅局限于实验观测，理论物理学家也为此提供了许多重要的贡献。
量子场论是描述基本粒子的理论框架，它将粒子描述为场的激发，并通过场的传播和相互作用来解释粒子的行为。
寻找“上帝粒子”意义何在
寻找“上帝粒子”意义何在作者：暂无来源：《发明与创新·大科技》 2012年第8期2012 年7 月4 日，欧洲核子研究中心科学家宣布，他们在寻找“上帝粒子”希格斯玻色子的过程中发现一种新粒子，其特性与科学家们探寻多年的希格斯玻色子相一致。
此前一天，美国能源部下属的费米国家加速器实验室也宣布，该实验室最新数据“强烈表明”希格斯玻色子的存在。
有报道称，如果最终能够证实上帝粒子的存在，并摸清它的特性，将是人类探索宇宙秘密的里程碑性事件。
霍金表示，希格斯应该就此理论获得诺贝尔奖，“我曾经打赌说不会发现希格斯玻色子，现在看来我输了100 美元。
”那么，到底什么是希格斯玻色子，寻找它的意义何在？或解物质质量之谜物理科学已经证实，自然界物体之间的相互作用力可以归结为4 种，即：引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射性衰变的弱作用力。
各种相互作用是通过交换相应的媒介粒子实现的，如电磁力是通过交换光子、弱作用力是通过交换W 和Z 中间玻色子、强作用力是通过交换胶子、而引力是通过交换引力子。
上个世纪六七十年代，人们发现电磁力和弱作用力可以统一为一种“电弱”作用力，“电弱统一理论”由1983 年在欧洲核子中心发现了W 和Z 中间玻色子（两位欧洲核子中心的教授由此获得1984 年诺贝尔物理奖）而得到确立，构成以下所述粒子物理学的“标准模型”理论的一部分。
上个世纪五十年代，粒子物理学经历了一个困惑时期，那时实验上发现的像质子、中子那样的粒子越来越多，达数百种。
当时科学界开始重新对粒子和力及其之间规律性等进行分析，提出了粒子物理学的“标准模型”理论，这与中学化学课常用的“化学元素周期表”有点类似。
随着实验的不断深入，该理论经受住了各种实验的检验，其预言的几乎所有粒子都在实验中被发现，但科学家仍需解释为什么不同的粒子具有不同的质量，即物质质量来源的问题。
1964 年，英国爱丁堡大学物理学家希格斯提出一种理论假设，后来被人们称为“希格斯机制”。
希格斯波色子
希格斯波色子————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：复旦大学物理系教授吴咏时什么是希格斯玻色子希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。
7月4日欧洲核子研究中心（C ERN）的科学家宣布，在寻找希格斯玻色子的过程中，他们发现了一个新粒子，与希格斯玻色子有吻合之处。
一般认为，大约要到今年年底，才有可能确认它是否真是希格斯玻色子。
标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。
它告诉我们自然界4种力中的3个电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。
标准模型的理论分成两部分，一部分是“杨振宁－米尔斯规范场理论”（Yang-Mills Gauge Theory），在强相互作用和电磁相互作用中，杨－米理论是发挥作用的，但在弱相互作用中，杨振宁－米尔斯规范场理论要发挥作用还需要希格斯玻色子的配合。
理论上，希格斯玻色子将为杨－米理论中传递弱相互作用的粒子赋予质量，使得弱力成为短程力，符合实验的结果。
这种质量赋予是怎样进行的呢？真空中希格斯玻色子的场可以处于一个非常特殊的状态，理论上叫做凝聚态，打个比方就像稀糖浆或者蜜糖这样的状态。
当别的粒子经过这个“稀糖”时，也就是经过希格斯玻色子场的这个凝聚态时，就获得了质量。
（实际上，每种玻色子总和一定的场相对应。
）总而言之，希格斯玻色子本身有3个极其重要的理论意义：一是它是标准模型中的最后一个待发现的粒子；二是它给杨振宁－米尔斯规范场理论中传递弱相互作用的粒子赋予了质量；此外呢，实际上，希格斯玻色子给几乎所有的基本粒子以质量，除了传递电磁相互作用的光子和传递强相互作用的胶子。
发现希格斯玻色子的重要学术与现实意义迄今为止，物理学的标准模型的分成两个部分，一个就是杨振宁－米尔斯规范场理论，另一个就是与希格斯玻色子有关的对称性破缺的理论。
杨振宁－米尔斯理论在理论上是相当完美的，它能给我们很多确定的预言，而且很多都被相当精密的实验所证实。
与发现“上帝粒子”相关的专题_一_
对发现“上帝粒子”意义的宣传完全言过其实(HD1)——与发现“上帝粒子”相关的专题 (一)作者 苟文俭【摘要】：7月初，FNAL和CERN宣布发现了被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子。
说SM预言了62种基本粒子，其中的61个都已被实验证实；这没有尊重最起码的基本事实，完全言过其实。
说发现了H粒子就弄清了宇宙质量是怎样形成的，是对标准模型正确性的最后验证，将会迎来物理学的重大突破，都只不过是当今人们对发展理论物理学的美好向往与一厢情愿。
◎ ◎7月初，FNAL(美国费米国家加速器实验室)和CERN(欧洲核子研究中心)都宣布发现了被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子。
随后简直就成了物理学的狂欢之晚，有大量的跟进报道及相关的科普介绍，其中许多对发现“上帝粒子”的意义都做了完全言过其实的宣染，对此作者特别撰写了六篇与之相关的专题，尽可能从专业的角度，使用知识界都容易读懂的文字，诚实地陈述所有相关事实真象，以供读者理性化思考之参考。
（一）希格斯玻色子记为H粒子，它是满足标准模型演绎需要的一个基本粒子。
标准模型是粒子物理学标准模型的简称，本系列专题文章都用它的英文缩写“SM”表示。
标题HD1的字母D取自Dissertation（专题论文）的第一个字母，表示H粒子系列论文的第一篇。
上世纪30年代，英国理论物理学家狭拉克(Dirac.P.A.M.)等人创建了带电粒子参与电磁作用的QED(量子电动力学)。
SM是以QED为模板，第－性原理是对体系能量的拉格朗日量做规范对称变换，具有统一的规范对称观念，它包括了用 SU(2)×U(1)群的定域破缺对称表述的电弱统一理论、用SU(3)群的色对称表述强作用的QCD(量子色动力学)、以及用幺模幺正群SU(3)×SU(2)×U(1)直积等方式，表述强、弱、电作用的大统一理论。
CERN是在LHC(大型强子对撞机)的上千万亿次强子对撞事例中，观察到了几百个能量均集中在125至126Gev之间的粒子共生现象，FNAL是在Tevatron(万亿电子伏特加速器)的数百万亿次正、反质子对撞中，观察到了数十个能量范围在118至132Gev之间的粒子共生现象，由于具有玻色子衰变特征，被认为这可能就是H粒子。
发现“上帝粒子”
发现“上帝粒子”作者：云凡来源：《百科知识》2012年第16期今年7月4日，位于日内瓦的欧洲原子核能中心向全世界宣布，找到一种新亚原子粒子，这种粒子与之前预言构成质量的“上帝粒子”即希格斯玻色子特征一致。
对于物理学家来说，这次发现就像“哥伦布发现美洲大陆”。
“上帝粒子”为什么是质量之源？物质有质量，这是众所周知的事实。
问题是，物质为什么有质量？这个问题牵扯到粒子物理学。
科学家认为，自然界中物体之间的相互作用可划分为4种力：引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用。
在爱因斯坦相对论解决了引力问题后，人们开始尝试建立统一的模型，以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子。
为此，科学家建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论，该理论把基本粒子分成3大类：夸克、轻子和玻色子。
但这个标准模型有个缺陷：无法解释物质质量来源等问题。
为了修补这一理论的缺陷，1964年，英国爱丁堡大学物理学家希格斯提出“希格斯场”的存在，并进而预言希格斯玻色子的存在。
希格斯理论提出，在宇宙诞生的最初，并没有希格斯玻色子（也称希格斯粒子）的存在，其他的各种基本粒子都如光子一般，以光速横冲直撞。
宇宙诞生十几秒后，希格斯粒子诞生，形成了“希格斯场”。
除了光子，其他的基本粒子与希格斯粒子发生碰撞后，就如同轻巧的棉花吸饱了水分一般，获得了质量，而速度就慢下来了。
慢下来的基本粒子“夸克”在强相互作用下，抱团组成了质子、中子等粒子，质子和中子又组成了原子核，原子核与电子在电磁力作用下又形成了原子，原子构成分子，由此形成了我们所见到的大千世界。
如果没有希格斯粒子，其他的基本粒子就会仍然以光速运行，不能聚合在一起，我们的宇宙将仍然是一锅沸腾的基本粒子汤，根本不能组成物质，生命也无从谈起。
所以，希格斯玻色子又被称为“上帝粒子”。
可是就是这样一个叫人匪夷所思的模型，它的更神奇之处在于，基于这个理论的很多预言居然被一个又一个激动人心的实验证实了。
1995年3月2日，美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时，“标准模型”所预言的62个基本粒子中的61个都已经得到了实验数据的支持与验证，看上去“标准模型”马上就要获得决定性的胜利，但是仍然有一个粒子，游离在这座辉煌的大厦之外，仿佛一个幽灵，这就是希格斯粒子。
为中国物理学发展的历史做出了重要记录
为中国物理学发展的历史做出了重要记录中国物理学发展的历史可以追溯到数千年前的古代中国。
在中国古代，物理学是自然科学中的一个重要分支，古代学者们对物质、能量、力学等现象进行了观察、实验和研究。
下面我将为大家介绍中国物理学发展的一些重要历程。
在中国古代，最早的物理学研究可以追溯到春秋战国时期。
《周易》、《尚书》等古代文献中就包含了一些关于物理学的记录。
比如《尚书》中有关于测量、天文、气候等方面的内容。
古代中国还有许多著名的学者，比如张仲景、华佗等，他们不仅擅长医学，也对物理学有一定的研究。
他们对天文、地理、气象等方面的现象进行了观察和研究，并作出了一些重要的发现。
随着时间的推移，中国的物理学研究逐渐发展起来。
在唐宋时期，物理学在中国的发展达到了一个高峰。
当时的学者们通过观察和实验，对光学、声学、热学等方面的现象进行了深入的研究。
他们提出了许多关于光、声、热等方面的理论，并进行了一系列的实验验证。
其中最著名的是郭守敬的“水银铜爵”，通过这个实验，他测量了天文现象，并提出了一些关于天体运动的理论。
明清时期，中国的物理学研究进一步发展。
当时的学者们对力学、电学、磁学等方面的现象进行了研究，并取得了一些重要的成果。
比如，明代的杨恩斋提出了机械工作原理和力的守恒定律；清代的沈中阳研究了电磁现象，并发现了电场和磁场的关系；饶士腾在清代末期建立了中国第一个实验物理学教学体系。
20世纪初，中国的物理学研究进入了一个新的阶段。
在这个时期，许多中国青年学者前往国外留学，接触到了当时世界上最先进的物理学理论和实验技术。
他们携带所学，回到中国，为中国物理学的发展做出了重要贡献。
比如，在1928年，钱学森等学者在南京成立了国立中央研究院物理研究所，这标志着中国现代物理学研究的起点。
此后，中国的物理学研究逐渐走上了正轨，建立了一批高水平的物理学研究机构，并进行了一系列的先进研究。
随着中国的国力不断增强，中国物理学的研究水平也取得了长足的进步。
上帝粒子
“上帝粒子”预言者获诺贝尔物理学奖从预言到被证实存在，用了半个世纪时间，南大的科学家们也有贡献北京时间昨晚6点:45，瑞典皇家科学院宣布，比利时81岁理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国84岁理论物理学家彼得·希格斯，他们因希格斯玻色子的理论预言获得2013年度诺贝尔物理学奖。
希格斯玻色子俗称“上帝粒子”，直到今年3月才被证实存在。
南京大学物理学院教授陈申见告诉现代快报记者，从希格斯的预言到被发现，用了近半个世纪。
在发现的过程中，也有南大科学家们的一份功劳。
现代快报记者胡玉梅希格斯的尴尬昂贵的发现相关论文一度被拒霍金打赌找不到1964年，希格斯预言说，希格斯玻色子是物质的质量之源，一直以来，世界上的一切“物质”都是在这个“上帝粒子”构成的“海洋”中游弋，受它的作用产生惯性，由此产生了质量。
然而，希格斯相关的论文被《物理快报》拒绝登载。
著名物理学家南部阳一郎在评审时，建议希格斯解释这一理论的物理学意义。
希格斯加了一段话，预言希格斯场中的一个刺激，就像大海中的一个波浪那样，会产生一种新的粒子——这就是对希格斯玻色子最早的明确预言。
它是当前物质理论中最后一个还没被发现的基本粒子。
希格斯玻色子真的存在吗？一直以来，全球的科学家们都想“抓”到它。
霍金曾押过100美元赌注，赌“上帝粒子”无法找到。
去年7月，欧洲核子中心宣布发现了疑似上帝粒子，今年3月，得以证实。
陈申见说，把诺奖物理学奖颁给希格斯，时机正正好。
昂贵的发现花47.5亿美元建对撞机寻找“上帝粒子”“上帝粒子”究竟是什么？用最简单的语言说，在宇宙诞生的那一刻，“上帝粒子”使宇宙能够从一团毫无质量的粒子转化成有质量的基本粒子。
或者更简单地说，它可以“无中生有”。
陈申见说，“上帝粒子”看不到，转瞬即逝，捕捉难度非常大。
为了寻找“上帝粒子”，必须把一个质子加速到接近光速。
这是非常困难的事情。
为了获得超凡的加速度，来自全球的5000多位科学家参与研发了一种强子对撞机。
寻找希格斯玻色子
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寻找希格斯玻色子
作者：杨俞霖
来源：《成才之路》2011年第04期
欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机，是当前世界上最大、能量最高的粒子加速器，寻求证明像希格斯玻色子这样神秘粒子的存在，以每秒4000万次的速度处理数据。
研究人员认为，希格斯玻色子是宇宙万物的质量之源。
在此之前，大型强子对撞机以彩色图像的形式输出数据。
物理学家莉莉·阿斯奎斯(Lily Asquith)博士希望听到实验产生的粒子的声音。
于是，她运用音乐对比软件，首次将大型强子对撞机生成的数据转换为声音，从而赋予这台机器人性化的一面。
阿斯奎斯承认，科学家目前不能从这些声音了解到太多信息，但她希望它们不久以后会令科学家对大型强子对撞机的数据有新的认识。
由于大型强子对撞机能够如此迅速地生成有关宇宙起源的新数据，物理学家或许会将现阶段“宇宙大爆炸”模拟实验延长至2012年底。
如此一来，他们可能会提前发现神秘的希格斯玻色子。
科学家认为，在宇宙诞生之初，希格斯玻色子将尚没有定形的粒子变成了固态。
大型强子对撞机在两年前正式启动，引起全世界的关注。
按照设计，大型强子对撞机可以模拟宇宙形成瞬间后的状态，识别各种神秘粒子，从而填补物理学研究领域的空白。
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物理学家宣布找到希格斯玻色子
物理学家今天宣布，他们观察到了Higgs玻色子的一个明显信号——希格斯玻色子是所有粒子具有质量的原理的关键。
两项独立的实验结果在CERN（位于瑞士日内瓦附近的欧洲的高能物理实验室）得到汇报。
它们同时给出了一种质量约为125兆电子伏特的新型玻色子，这与现阶段对Higgs玻色子的理论预估相符。
“作为一个门外汉我得说：‘我觉得我们有它了’。
你同意吗？”CERN的总干事Rolf-Dieter Heuer问熙熙攘攘的观众。
聚集在场的物理学家们爆发出掌声。
“在我有生之年能观察到它真是太奇妙了，”Peter Higgs强忍着泪水说道。
这种玻色子正是以这位理论物理学家的名字命名的。
这个宣告在Higgs和其他四位理论物理学家预言该玻色子存在的近50年后姗姗来迟。
引入这种粒子最初是为了解释为何W玻色子和Z玻色子具有质量，而光子——构成光的粒子——没有质量。
W玻色子和Z玻色子传导核子的弱相互作用力（主导一定类型的辐射衰减），而光子传导电磁场力。
因此，通过解释它们质量的差异，Higgs玻色子让物理学家们将两种力结合为“电弱”作用力。
就其本身而言，粒子物理学的标准模型就建立在类似Higgs一类的粒子存在的基础上。
来自伦敦帝国理工学院的另一位首先预言该粒子的理论物理学家T om Kibble 说，这些年来，对于其他例子的测量已经将这个模型以惊人的精度进行了证实，也奠定了Higgs粒子存在的基础。
“如果它不存在，整个粒子物理学都无法很好地连成一体”。
今天的公告被认为是该模型的有力证明，也有力证明了在大型强子对撞机（LHC）上两个实验的成功。
在大约500万亿次的碰撞中，“我们要观察的信号是约几十个或几打粒子”，集成μ介子螺线管（CMS）实验的发言人Joe Incandela如此说道。
这相当于在一个装满沙子的奥利匹克级泳池用筛选出几颗谷粒。
“我对合作参与他们的工作感到很自豪，”他说。
Heuer将实验为统计误差的可能性估计为百万分之一——以物理
学家的话来说，约5ε。
这种新粒子与其它粒子的相互作用也与对Higgs子的预估相同，尽管需要进一步测量以确定它的一致性。
特别地，根据Inandela的发言，物理学家们希望确定这种粒子是否跟预计的一样自旋为零。
这种新型粒子衰变为其它粒子的方式也将对证实它的精确性质起到关键作用。
ATLAS的一位物理学家Bill Murray说，已经观察到的现象表明，这种新型玻色子似乎更多地衰变为成对的伽马射线，这与理论预计不符，另一项实验发现了这个现象。
但是，他很快说道，这些数据仍然十分原始。
据Heuer称，为在明年回答尽量多的这些问题，LHC将比预计多运行三个月。
“这是一个漫长旅程的开始。
”。