诺贝尔奖得主、英国表面物理学家彼得·希格斯在 2024 年 4 月 8 日示寂,享年 94 岁。他终生最有名的成就,是预言了表面物理要领模子里一种至关迫切的粒子和它的作用机制。

图源:爱丁堡大学官网

恰是凭借这一孝顺,他取得了 2013 年诺贝尔物理学奖。这种粒子在物理学里面就叫希格斯玻色子,但在民众媒体里有一个愈加响亮得多的混名——“天主粒子”。

这粒子若何就“天主”了呢?是说它是“天主创造的”,照旧说它在物理学的地位十分于“天主”?

齐不是。实质上它和天主的字面和譬如义齐没相关系。科学界里差劲的名字许多,但若是让科学家来投票最差名词,天主粒子这个名字很有可能拿到第又名。

为什么科学界不可爱“天主粒子”这个称呼?

天主粒子这一称呼第一次出现,是物理学家利昂·莱德曼的科普书《天主粒子》。

不外在书里他说,这个名字并非我方本意,本来念念叫它“遭天谴的”(goddamn)粒子,因为它给物理学家带来了大贫窭。但因为出书方横蛮反对,条目截短为“天主”(god)粒子,他也只可原意。

关于这个新名字,他倒也强行提供了一个评释:在《旧约·》第十一章里有一个外传,说正本通盘东谈主类的谈话是共通的,但自后因为东谈主类念念要修一座通天塔,惹怒了天主,是以天主变乱了他们的谈话,让东谈主类互相无法换取,这即是巴别塔的外传(巴别即是“零散”或者“招引”的兴趣)。

莱德曼说,希格斯粒子说不定即是天主他老东谈主家弄出来令东谈主招引的东西。他以致在书里把这外传套在希格斯子上给仿写了一遍,把对撞机比作通向天地奥秘确现代巴别塔。

这评释很显明是不近情理的过后营救。在宗教外传里,天主干过的事情多了去了。再者说,若黑白要用这个典故,亦然叫“巴别粒子”更相宜。但一言以蔽之,他就这样叫了。这名字也就传开了。

在科学界里面,没几个东谈主可爱天主粒子这个名字。天然起名字夸张在科学里并不疏远,但这名字不但夸张得离谱,也“夸”错了标的。希格斯玻色子天然和任何宗教里的神灵齐没相关系,但也不可措置表面物理的通盘问题,以致和天地的根柢发源齐莫得多大关系,总之在多样真谛上齐和天主不沾边。

希格斯本东谈主是无神论者,很不可爱这个名字,合计它可能会冒犯别东谈主。计议希格斯玻色子的物理学家也基本上一致反对这名字。物理学家们多次提议要改个新名,但这名字正本即是民众媒体而非物理学界里面在用,这些建议也只但是杳无消息。

是以这到底是谁的锅呢?有些不雅点把拖累全推给出书社,合计这个恶运的名字和物理学家无关。但其实,琢磨到其时的历史布景,莱德曼原意给与这个名字的时间委果详情是有动机的。

《天主粒子》一书降生的布景

《天主粒子》一书不仅是在科普刻下锋未发现的希格斯玻色子,也鼎力吹捧了粒子加快器在基础物理中的作用,而莱德曼本东谈主力推的加快器——超导超等对撞机,那年正濒临“死活关头”。

莱德曼摄于费米执行室。图片起原:public domain

其时,莱德曼是费米执行室的第二任主任。他的前任是物理学家罗伯特·威尔逊。当年,威尔逊在为执行室寻求经费树立粒子加快器的时间,也曾给与原子委员会质询。

当一位议员问他“这个加快器和国度安全之间是否有何干联”时,威尔逊留住了一句有名回应:“它和保卫国度莫得任何径直关系,除了让这个国度变得更值得保卫。”这句话令其时的物理学界士气大振,询证会也告成通过。1969 年 10 月 3 日加快器动工,威尔逊亲手铲起了第一铲土。

不外,那还是是往常的事情了。威尔逊本东谈主还是在 1978 年抗议经费削减而去职。莱德曼随后接办执行室。他念念尽目标把原来的加快器升级到了 1 兆电子伏(因而改名为兆电子伏加快器),但要进一步破损,还需从新修建新的加快器。

1984 年,攫金不见人的超导超等对撞机在莱德曼的力推之下上马,预测全长 87 千米,抵达 40 兆电子伏的超高能量。若是希格斯子存在,这台对撞机委果详情能找到它的身影。

时辰来到 1993 年。超导超等对撞机依然仅仅得克萨斯田园地下一条长 22 千米的坑谈,但钱还是花掉了 20 亿。那时间,苏联还是解体,国会失去了冷战的股东,政府债务破损两千亿好意思元,而新总统克林顿关于前任上马的技俩并不太善良。

其他领域科学家也提议了质疑,另一个迫切技俩国外空间站也严重超支,看来只可二选一了。欧洲东谈主的经费留给了我方的大型强子对撞机(LHC)。此外,在原定要筹商超导超等对撞机经费互助的好意思日生意峰会上,老布什突发肠胃炎,吐在了日本首相宫泽喜一的一稔上并就地晕厥,后续筹商被动取消。

莱德曼的《天主粒子》一书,恰是降生在这样的布景下。他但愿靠这本书来唤起公众对高能物理领域的留意——大略不错凭此影响国会战略,挽救他的心血。原定的称呼“遭天谴的粒子”本来亦然一个极为“标题党”的名字,换成天主粒子天然大大夸张了,但恐怕并莫得违背莱德曼的本意。

关联词,他失败了。

书出书的同庚 3 月,纽约时报报谈称,加快器的预测开支还是增长到了 80 亿好意思元。6 月,非渔利组织发布的证实合计对撞机经费存在严重的料理不当问题。10 月 19 日,众议院间隔了后续经费。30 日,总统签署了技俩取消的法案。

在欧洲,大型强子对撞机于 1998 年动工,2008 年建成,并以超导超等对撞机六分之一的能量,在 2012 年发现了希格斯玻色子本尊。当年威尔逊所树立的费米执行室加快器,因多样原因于 2011 年罢手出手。如今,好意思国还在出手的粒子加快器只剩下纽约布鲁海文的相对论性重离子加快器一台。当今,全宇宙尚未出现任何对撞机能抵达超导超等对撞机预定的能量级别。

在这个真谛上,也不错说天主粒子的定名并非只怕。这名字注定会荒谬恶运,因为它承载了不少好意思国粒子物理学家的怨念。莱德曼梦念念的巴别塔照旧倒塌了,好意思国最终聘请了排除超等对撞机,但这究竟意味着有限的经费插足到了产出更多的领域,照旧意味着正本能改革宇宙的发现就此短寿了呢?这个问题,只可留给时辰回应了。

筹备制作

作家|范岗 科普作家

审核丨周晓亮 北交大物理执行室高等工程师

筹备丨徐来

责编丨一诺

校对丨徐来、林林