据诺贝尔奖官网,2013诺贝尔物理学奖得主为:彼得·W·希格斯(Peter W. Higgs) 和弗朗索瓦·恩格勒(François Englert)。
获奖原因:对希格斯玻色子的预测,以表彰他们“在揭示亚原子粒子质量起源机制方面的理论发现,他们的理论预言已经在近期由欧洲核子中心大型强子对撞击的ATLAS 以及 CMS实验所证实。”
François Englert 和 Peter W. Higgs获奖的成果是在1964年提出的一项理论,该理论揭示了粒子是如何获得质量的。当时,这两位学者分别独立地发展了这项理论(当时Englert教授是与另一名合作者,现在已经去世的Robert Brout教授共同发展了这项理论)。
这项发现是构成粒子物理学标准模型的核心部分之一,这一模型描述我们所生活的世界是如何构成的。根据这一模型,万事万物,从鲜花到人体,再到恒星和行星,所有的一切都是由少数几种基本材料组成的,那就是物质粒子。
这些粒子受力的控制,以便确保各种离子各从其类。整个标准模型的完成需要存在一种粒子,那就是希格斯粒子。这种粒子源于一种看不见却充斥整个空间的场。尽管宇宙看上去几乎是空的,但是这种场的确存在于那里。离开这个场,我们将不复存在,因为正是借助于与这一场之间的相互作用,粒子才获得了质量。Englert和Higgs的理论正是描述了这一过程。
2012年7月4日,欧洲核子中心(CERN)的粒子物理实验室,研究人员实验证实了希格斯粒子的存在。欧核中心的大型强子对撞机(LHC)可能是迄今人类建造过的最强大也最复杂的机器。正是在这里,两个研究组:ATLAS和CMS(每个研究组都有超过3000名科学家组成)分别给出其实验数据分析结果,他们在数以十亿计的粒子对撞结果中提取到了希格斯粒子存在的证据。
尽管这是一项重大发现,人类终于找到了粒子物理标准模型中缺失的那块碎片,但是这并不就意味着我们揭开了宇宙的终极奥秘。就举其中一个例子,根据标准模型,中微子应当是没有质量的,然而近期的一些研究却发现这种粒子似乎的确拥有质量。另一个原因是,标准模型只能对可见物质进行描述,而可见物质仅仅占到整个宇宙中所有物质总量的1/5左右。我们对于神秘的暗物质的本质仍然知之甚少。
获奖得主简介:
彼得·W·希格斯(Peter W. Higgs),英国公民,1929年生于Newcastle upon Tyne,1954年在伦敦大学国王学院获得博士学位,目前是英国爱丁堡大学荣誉教授。
弗朗索瓦·恩格勒(François Englert),比利时公民,1932年出生于比利时Etterbeek,1959年在比利时布鲁塞尔自由大学获得博士学位,目前担任布鲁塞尔自由大学教授。
相关解读
什么是希格斯玻色子?
希格斯粒子是一种亚原子粒子,也就是说,理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一。但是它仍然有待实验观测证实。科学家们提出的物理学标准模型预言了这种粒子的存在,其作用是解释为何其它粒子会拥有质量。根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子 ——希格斯-玻色子一同形成。正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。
为何这一粒子如此重要?
希格斯场赋予整个宇宙中其它粒子以质量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力来做比喻。如果粒子没有质量,它们便可以在宇宙中以光速前进,因为质量的本质便是对物体改变其速度的制约性。
这种粒子最早是什么时候被提出来的?
有关这一粒子的理论最早是在1964年由6位物理学家共同提出来的,其中就包括英国爱丁堡的皮特·希格斯(Peter Higgs)教授。他们当时提出这一粒子的目的就是为了解释质量的起源。
理论上,这一粒子的存在将正好补全描述整个宇宙如何运行的物理学标准模型的缺陷,因此它便显得尤其重要。