2012年7月4日，欧洲核子研究中心（CERN）在瑞士日内瓦召开发布会，在拥挤的礼堂中，他们宣布，发现了与希格斯玻色子特性一致的新粒子。

当天，英国的《泰晤士报》评论说，这一发现的意义，如同人类当初发现万有引力、进化论、DNA双螺旋结构等一样重要。

（Credit：CERN）

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物质的最基本成分是什么？这是粒子物理学研究的终极目的。

历史上第一位有名的粒子物理学家是德谟克利特，一位古希腊的哲人。

德谟克利特认为，物质是由无数不可分割的粒子组成的，这种粒子，他管它叫“原子”。

原子到底是什么？物理学家和化学家探索了2000年。

1808年，英国人道尔顿提出了近代意义上的“原子论”，即化学中各元素的最小单位，如氢原子、氧原子、碳原子等。他以为，这就是组成物质的最小粒子了。

然而，原子中有原子核和电子，原子核又可分为质子和中子，而质子与中子也是复合粒子，由夸克组成……

直到20世纪90年代，物理学家才基本确定了基本粒子家族的成员，包括轻子（如电子、中微子、μ子等）和夸克，以及能够传递作用力的信使粒子（如传递电磁力的光子、传递强力的胶子等）。这便是所谓的“标准模型”（Standard Model）。

02

常有人穿白T恤，但不是纯白，上面会印些奇怪的东西，比如

E=mc²

或是稍复杂些，有四个公式的，与电和磁什么的有关系的那个，由一个苏格兰大胡子总结的方程组。

（T恤衫上的图案是以麦克斯韦的名字命名的方程组）

他们说这是“美”的，最简单的式子，却概括了整个世界的真理。

在月球上，一把铁锤和一根羽毛会同时落地，就像当年阿波罗十五号航天员大卫·斯哥特演示过的那样。

但在地球上，无疑羽毛会稍后落地，这是常识，因为空气阻力破坏了原有的简洁之美。

（Credit：NASA）

一个在非常高的温度下充满水蒸气的完美球体，它是简洁、均一的。

但如果我们对整个系统进行冷却的话，最后就会得到一池水，有些冰漂在水面上，剩余的水蒸气则在水面上方。一切看起来更复杂了。

还有更经典的的“墨西哥帽”比喻：对称的卷边围绕着对称的圆顶。在圆顶的顶端有一个珠子。看起来，它具有完美的旋转对称性。

然而，当珠子下落到一个更为稳定（低能量）的位置，即帽子边缘的某个地方时，对称性就被破坏了。

宇宙本来如钻石般简洁、优雅，但缺陷使它丰富。

“上帝粒子”宛如蜜糖，粘滞宇宙中不同的粒子，使它们沉重；粘滞的程度不同，粒子最终的质量也不同，于是一切变得复杂而多彩。大哉希格斯玻色子，是它赋予了万物质量。

03

希格斯玻色子何以赋予万物质量？要解释并不容易。

1993年，英国的科学大臣威廉·瓦德格拉夫为此悬赏一瓶上好的香槟，寻找“最佳的非专业解释”。

最终，来自伦敦大学学院的粒子物理学家大卫·米勒一举夺魁。他是这么说的：

我们知道，质量可以看作运动阻力的量度。也就是说运动阻力越大，便意味着质量越大。

假设一群物理学家聚集在一个房间中。

此时，来了一位非常著名的物理学家，引起了一阵不小的轰动——每一步都吸引着仰慕者过来，与他进行强烈的互动。这位科学明星被崇拜者包围，运动得很困难，总要停下来握手、签名、聊天。

此时，每个粉丝就像一个希格斯玻色子，众多粉丝便形成了一个“希格斯场”，明星的运动阻力于是变大——获得了质量。

如果来的是一个不那么受欢迎的科学家，那么就简单了。根本没什么人会理会他。你会看到，他在房间里移动得很容易——也就是说，他与希格斯玻色子的相互作用更小，因此他的质量也更小。

读者朋友们，你把明星科学家换成吴彦祖，普通科学家换成祖迷，也一样适用。

04

听说过“上帝粒子”之名的人很多，听说过“希格斯玻色子”之名的人很少。

“上帝粒子”之名，来自一部曾影响全球的经典科普著作《上帝粒子》。作者是著名粒子物理学家、诺贝尔奖得主利昂·莱德曼（1922—2018）。

在书中，莱德曼以生动幽默的语言，讲述了人类探索物质本质的宏大历程。

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《上帝粒子》

诺贝尔物理学奖获得者莱德曼

经典科普畅销书

已经由未读·探索家重装出版

莱德曼将希格斯玻色子作为粒子物理学探索历程中的一个里程碑。他曾任美国费米实验室主任，主导了超导超级对撞机项目，目的就是寻找希格斯玻色子。

这个项目花费不菲，而希格斯粒子又是那样难以追寻。这难免令人烦恼。因此，利昂·莱德曼埋怨它为“该死的粒子”(goddamn particle)”。

不过，在这本书即将出版的时候，合作者意识到不妥，稍作变通，删掉了几个字母，便成了如今大名鼎鼎的“上帝粒子”(God Particle)。

“上帝粒子”之名后来也曾陷入争议，就如利昂·莱德曼后来所说：“书名得罪了两种人：信奉上帝的人，以及不信上帝的人。处于中间的倒是乐于接受。”

（Credit：fermilab）

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在CERN宣布发现上帝粒子后不久，人们又对它的名字展开了讨论。

《新科学家》杂志曾发起过一次投票：“既然科学家已经找到了希格斯粒子，我们还该叫它‘上帝粒子’吗？”3天内，投票吸引了众多的推荐和转发。最终的结果是，79%的人支持仍把希格斯粒子叫作“上帝粒子”。

这79%的人给出了理由：它的确担当得起这个响亮的名字，正是它给了万物以质量，让宇宙成为宇宙的样子。