上帝粒子是什么,为什么叫上帝粒子

文章作者:寒冰 | 2016-04-25
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上帝粒子又叫做希格斯玻色子,是一种没有质量的粒子,是所有的粒子中最为著名的一个,也是最为重要的一个,并且这个粒子是所有的62个粒子中唯一一个没有质量的粒子,是粒子物理学标准模型中自旋为零的玻色子,上帝粒子在很早之前就已经被提出来了,但是直到2013年的时候才被科学家们发现,并且上帝粒子的发现也给科学界带来了极大的震撼,许多事情也因为上帝粒子的发现而被证明了,对于科学家进一步研究宇宙提供了新的手段,那么什么是上帝粒子呢,为什么会被称为上帝粒子呢,上帝粒子到底有什么作用呢,本文就详细的为大家介绍一下关于上帝粒子的事情。

上帝粒子

上帝粒子是什么

为什么有些基本粒子具有质量,而有些基本粒子的质量却为零?标准模型的希格斯机制可以解释这问题。根据希格斯机制,有些基本粒子因为与遍布于宇宙的希格斯场彼此相互作用而获得质量,同时也会出现副产品希格斯玻色子。这玻色子是希格斯机制的必然后果,是物理学者长久以来寻觅的对象,假若实验证实希格斯玻色子存在,则可给予希格斯机制极大的肯定,特别是对于为什么有些基本粒子具有质量这问题的解释,也可以确定标准模型基本无误。

上帝粒子

1988年,诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼无意中为希格斯玻色子起了“上帝粒子”这么一个名字。莱德曼写了本科普书,原书名叫“该死的粒子,因为希格斯玻色子难以找到,但出版商认为不妥,遂改成了“上帝粒子”。然而,许多科学家却不喜欢这一称呼,因为它过分强调了这粒子的重要性和太宗教化。希格斯本人也不喜欢这种称呼,他说:“虽然我本人不信教,但是我觉得不应该用‘上帝’这样的字眼,因为这有可能会让一部分人觉得受了冒犯。”有意思的是,当别人提到“希格斯玻色子”时,希格斯总是诚惶诚恐,因为他觉得“不配用自己的名字”命名这种粒子。

上帝粒子名称的由来

2012年7月4日,欧洲核子中心宣布大型对撞机上的CMS和ATLAS两个实验组分别探测到疑似希格斯子的新玻色子,2013年3月14日再次发布新闻稿,正式确认了先前探测到的是希格斯子。标准模型共预言了 61 种基本粒子,希格斯子是最后一个被实验证实的。

希格斯玻色子是因物理学者彼得•希格斯命名,物理学家利昂•莱德曼无意中为希格斯玻色子起了“上帝粒子”这么一个名字。莱德曼不喜欢“上帝粒子”这个名字,他喜欢开玩笑说,他其实想叫它“该死的粒子”,因为希格斯玻色子是如此难以找到。“上帝粒子”源于莱德曼的《上帝粒子》这本书,这个绰号也让许多物理学家对它心生畏惧。

上帝粒子的几大问题

上帝粒子

1、上帝粒子名字里为何有“上帝”两字?

最初上帝粒子一说出自一本科普读物,事实上,很多科学家认为认为“上帝粒子”这个称呼过分抬高了这种粒子的重要性。利用类似的神学词汇来标注一个令人费解的亚原子粒子,似乎是为了触怒那些反科学的宗教人士,或至少使他们游离于科学之外。“上帝粒子”已经成为希格斯粒子的一种别称,然而它却既非物理也非神的意志,却对两方面产生了影响。“上帝粒子”是一种廉价的称呼,它在称呼上无疑抓住了人们的关注点,然而它的意思却是那样含糊,真正内容很难被人们洞悉。

2、寻找上帝粒子过程中科学家有没有动摇过?

2008年8月,欧洲核子研究中心开始运行新的大型质子对撞机。这架大型质子对撞机造价约为80亿美元。计划实施时,将有来自34个国家近2000名科学家参加。乐观估计,将在

2010年前后提供一个确切的答案。然而2011年8月,欧洲核子研究中心表示:一些迹象表明,上帝粒子也许真不存在,只是人们的“幻想”。与此同时,该中心许多科学家也认为“上帝粒子不存在”的可能性越来越大。

3、为什么说没有上帝粒子,就没有生命,没有人类?

如果没有上帝粒子,宇宙中的所有粒子都将以光速运动。这么快的速度运行,粒子将无法结合到一起,就不会产生原子、分子、DNA、蛋白质,也就不会有生命,不会有人类,不会有其他任何物质,宇宙将会是一片虚无。

4、上帝粒子从哪里来?

物理学家普遍认为,上帝粒子来源于宇宙大爆炸。事实上,宇宙大爆炸被认为是包括上帝粒子在内的一系列基本粒子的最初起源。

5、上帝粒子如何使其他粒子产生质量?

上帝粒子会形成遍布宇宙空间的希格斯场,一些粒子在希格斯场中运动,就像在糖浆中穿行,因受到阻力而变得凝滞,粒子由此获得质量。不同粒子受到的“阻力”不同,其所获得的质量也有差异。

6、霍金是不是用100美元打赌不存在上帝粒子?

著名物理学家霍金曾和密歇根大学的教授凯恩用100美元打赌,自信地认为被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子不可能被找到。不过,当欧洲核研究组织宣布找到上帝粒子时,霍金称赞了该发现的重要意义,并打趣地说:“这个发现应该能为希格斯赢得诺贝尔奖,不过害我输了100美元”。

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7、希格斯关于上帝粒子的论文曾经被拒?

1964年,希格斯写了两篇论文,每篇都只有两页长,内容就是现在被称为希格斯场的东西。《物理快报》接收了第一篇论文,但拒掉了第二篇论文。著名物理学家南部阳一郎在评审第二篇论文的时候,建议希格斯加上一部分内容来解释这一理论的物理学意义。希格斯加了一段话,预言这个场中会产生一种新的粒子,即上帝粒子。然后,他把改过的论文投给了那家杂志的对手——《物理评论快报》,结果发表了。

上帝粒子

8、英国是不是举办过一场比赛,来寻找解释希格斯场的最佳方法?

科学家很难向英国政府解释清楚希格斯场。1993年,英国科学部长威廉?瓦多格列佛发起一场比赛,让科学家用一页纸的篇幅向他解释希格斯场,获胜者是英国伦敦大学学院的物理学家戴维?米勒。米勒把希格斯场比作一个房间,房间里均匀分散着一大群为政客聚会服务的工作人员。一个无关紧要的人可以不受阻碍地在人群中穿来穿去,然而,如果是时任英国首相撒切尔夫人到场,一定会吸引大量的关注:聚会工作人员会围拢在她周围,减慢她穿行的速度,使她带上某种“质量”。

上帝粒子

9、希格斯不喜欢“上帝粒子”这个名字?

美国物理学家、1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼曾著有科普书籍《上帝粒子:如果宇宙是答案,那么问题是什么?》。后来媒体也沿用了这一称呼,常常将希格斯粒子称作是“上帝粒子”。上帝粒子这个名字广泛传播,然而,作为一个无神论者,希格斯非常不喜欢这个名字。在此之前,谦虚的希格斯并不希望自己的名字冠在粒子前,但权衡之下,他终于接受了希格斯粒子这个名称。

10、科学家可能在十几年前就捕捉到上帝粒子了?

2000年,欧洲核子研究组织当时的旗舰加速器——大型正负电子对撞机打算结束运行,结果发现了一个迹象,看起来就像上帝粒子,拥有大约115 GeV的质量。科学家说服管理层,让大型正负电子对撞机超期运行了6个星期,在超期服役期间,更多看起来像是上帝粒子的事件出现了。科学家又要求再次延长运行时间,但是大型正负电子对撞机必须拆除,给更强大的对撞机(LHC)腾位置。2011年,LHC宣布了最新的结果,暗示上帝粒子如果存在的话,它的质量介于115-130 GeV之间,这说明科学家可能在十几年前就捕捉到上帝粒子了。原文地址:http://www.ufo-1.cn/article/201604/914.html

上帝粒子的研究意义

GeV/c^2是基本粒子质量的一个单位,其中GeV是10亿电子伏特,c^2是光速的平方。根据爱因斯坦的质能公式,物质的能量等于质量乘以光速的平方,因此,以电子伏特为单位的能量除以光速的平方,就用来衡量粒子的质量。

希格斯玻色子是物理学基本粒子“标准模型”理论中最后一种未被发现的基本粒子,其自旋为零,其他粒子在希格斯玻色子作用下产生质量,为宇宙形成奠定基础。迄今为止,“标准模型”预言的其他粒子都已发现,但希格斯玻色子的存在尚未在实验中证实,它又被称为“上帝粒子”。一旦研究证实希格斯玻色子不存在,“标准模型”理论将被推翻。

上帝粒子

霍金预言上帝粒子可以毁灭宇宙

当物理学家在2012年发现该粒子时,霍金为这项发现表达惋惜,声称这个发现让物理更加无趣。现在,在霍金汇集许多文章和讲课的新书"Starmus"的前言中,这个著名的理论物理学家警告我们这个粒子有一天可能会摧毁我们已知的宇宙。霍金并不是唯一这么想的科学家。一个名为"希格斯波塞子的末日"(Higgs boson doomsday)的理论表示当一个量子波动在空间中形成一个真空的"泡泡",它会在空间中扩散,进而摧毁整个宇宙。尽管如此,科学家并不认为这件事会在短期内发生。

霍金在它的新书里是这样描述希格斯末日的"希格斯的位能有个令人担忧的地方便是当它的能量超越一千亿个十亿伏特时,它有可能会成为一个亚稳的状态。这代表宇宙有可能会遭遇一个灾难性的真空衰退。处于真空状态中的泡泡会以光速四散。这可能发生在任何时间,而我们无法预知。"

上帝粒子视频:

小编结语:在人们发现分子、原子、电子、质子等离子之后,新的问题就会出现,这也是人类探索新事物必须付出的,而上帝粒子是人们探究宇宙所需要的,上帝粒子的证明说明了宇宙的形成,对于核武器来说,是通过消耗质量释放能量来实现的,而上帝粒子能够将物质变成能量,虽然只是理论上的说法,但是却依然给人类探究新的能源提供了一个非常好的方向。

 

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