希格斯玻色子：粒子物理學(xué)的“上帝”
2013年10月8日，諾貝爾物理學(xué)獎在瑞典斯德哥爾摩揭曉。 比利時理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學(xué)家彼得·希格斯因?qū)ο８袼共Ｉ拥睦碚擃A(yù)測而獲獎。
自然界中物體之間的相互作用力可分為四種類型，即萬有引力（萬有引力）、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力。 20世紀(jì)60年代，以楊米爾斯理論為基礎(chǔ)的非阿貝爾規(guī)范場理論出現(xiàn)并成為現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)模型理論。 該模型將基本粒子分為夸克、輕子和玻色子三類，并預(yù)測了62種基本粒子的存在。 隨著實驗物理學(xué)家建造的加速器越來越大，標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的未知粒子中只有最重要的希格斯玻色子仍然“逍遙法外”，而其他粒子都已經(jīng)出現(xiàn)在實驗中。 希格斯玻色子極其神秘、難以發(fā)現(xiàn)，但又極為重要。 它被稱為“上帝粒子”。
現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)模型理論有一個致命的缺陷——它推論的世界沒有質(zhì)量。 因此，標(biāo)準(zhǔn)模型還缺乏基石，而這個基石就是希格斯玻色子。 1964年，比利時理論家羅伯特·布朗特（已故）和弗朗索瓦·恩格勒特首先提出了量子場方程，在符合相對論的前提下產(chǎn)生了電弱對稱性破缺。 同年，彼得·希格斯提出了同樣的方程，并指出該場中的漣漪將作為一種新型粒子出現(xiàn)，并進(jìn)一步假設(shè)這種粒子是物質(zhì)質(zhì)量的來源物理學(xué)家玻因，由電子和夸克形成。 根據(jù)。 其他粒子在由此類粒子組成的“海洋”中游動，并受其影響而產(chǎn)生慣性，最終具有質(zhì)量。 此后，所有粒子在除重力之外的其他力的框架中相互作用，并統(tǒng)一在“標(biāo)準(zhǔn)模型”下，構(gòu)造出一個廣闊的世界。 這被認(rèn)為是遍布宇宙的量子場，后來被稱為希格斯場。 根據(jù)量子場論，這個量子場有其特定的演化方式。 它的能量集中在群體中。 這些能量組可以解釋為對應(yīng)于該量子場的粒子。 這就是希格斯玻色子。 。
如果這個粒子出現(xiàn)，物質(zhì)質(zhì)量起源之謎也將被揭開； 如果這個粒子不存在，理論上只能要求所有粒子無一例外都必須沒有質(zhì)量，這無疑與目前的實驗觀察相矛盾。 令人震驚的是：對于物理學(xué)家來說，重新評估這一說法，這將意味著不僅僅是對理論的修正，這將是一個逆轉(zhuǎn)。 結(jié)果，希格斯玻色子成為整個亞原子世界中最著名但最令人困惑的小東西。 長期以來，尋找它的蹤跡一直占據(jù)著整個粒子物理界的研究中心。 它的標(biāo)準(zhǔn)含義是粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的自旋為零的玻色子。
世人長期以來一直欽佩希格斯玻色子，但卻從未了解過它。 物理學(xué)家長期以來一直試圖揭開希格斯玻色子的神秘面紗。 希格斯玻色子實際上無法直接觀察到，但通過觀察某個粒子衰變后產(chǎn)生的光子和其他粒子，我們可以推斷這些光子是否是由大型強子對撞機（LHC）中的粒子碰撞產(chǎn)生的。 希格斯玻色子衰變。 理論和實驗的發(fā)展導(dǎo)致了對所需能量的良好估計：希格斯玻色子的質(zhì)量必須在 之間。 這需要找到一臺相當(dāng)巨大的機器，例如歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（LHC）或費米實驗室的太電子伏加速器（太電子電壓）。 2012年7月4日，是一個值得紀(jì)念的日子。 當(dāng)天下午，歐洲核子研究中心大型強子對撞機（LHC）實驗裝置的緊湊介子線圈（CMS）項目和超導(dǎo)環(huán)形探測器（ATLAS）的發(fā)言人相繼向外界宣布，他們觀測到的數(shù)據(jù)明確表明發(fā)現(xiàn)一種新粒子。 這種新粒子自旋為零，處于低能正宇稱狀態(tài)，與“希格斯玻色子”的特性一致。 歐洲核中心主任霍伊爾在媒體發(fā)布會上稱這是一個“發(fā)現(xiàn)”。 他認(rèn)為這是“人們認(rèn)識自然的一個里程碑”。
5.下列關(guān)于“希格斯玻色子”的說法哪一項是不正確的？
答：希格斯玻色子被稱為“上帝粒子”，因為它神秘、難以發(fā)現(xiàn)，而且極其重要。
B． 希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的自旋速度為零的基本粒子。
C、根據(jù)量子場論，希格斯玻色子是希格斯量子場的集中能量簇。
D. 希格斯玻色子是電子、夸克等重量的基礎(chǔ)，其質(zhì)量必須在 之間。
6.下列哪項理解與原文意思一致？
A、比利時理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學(xué)家彼得·希格斯因成功確認(rèn)希格斯玻色子而獲得2013年諾貝爾物理學(xué)獎。
B． 理論物理學(xué)家建立了現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)模型并預(yù)言了62種基本粒子的存在。 這些粒子在四種力的相互作用下構(gòu)成了宇宙。
C. 如果希格斯玻色子沒有得到證實，那么理論上所有粒子都將沒有質(zhì)量，并且所有當(dāng)前有關(guān)粒子物理的理論都將被拒絕。
D. 希格斯玻色子只能通過相當(dāng)強大的大型強子對撞機才能直接觀測到。 比如歐洲核中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC），或者費米實驗室的太電子伏加速器（太電子電壓）。
7．根據(jù)原文提供的信息，下列哪項推論或分析是錯誤的？
答：許多科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)，包括希格斯玻色子，都是基于假設(shè)的。
B． 歐洲核中心主任霍伊爾在媒體會議上稱希格斯玻色子的確認(rèn)是一個“發(fā)現(xiàn)”，因為它是“人們認(rèn)識自然的里程碑”。
C.彼得·希格斯提出了量子場方程，并指出在這個量子場中，一個新粒子將表現(xiàn)為玻色子，因此以他的名字命名為希格斯玻色子。
D. 確認(rèn)希格斯玻色子一直是整個粒子物理界研究的重要組成部分，無數(shù)科學(xué)家為此付出了大量的努力。
5. D（希格斯玻色子是電子、夸克等質(zhì)量的基礎(chǔ)）
6.C（A.獲獎是因為“理論預(yù)測”，而不是“成功證實”。B“4力”是錯誤的物理學(xué)家玻因，應(yīng)該是除重力之外的三種力。D.希格斯玻色子無法直接觀測到）
7． B（因為希格斯玻色子自然存在，所以被稱為“發(fā)現(xiàn)”并強加因果關(guān)系）