彼得·希格斯:“上帝粒子”背后的⼈

作者: 吴雨生

来源: 中国物理学会期刊网

发布日期: 2022-09-06 08:16:22

本书《Elusive:How Peter Higgs Solved the Mystery of Mass》详细描绘了彼得·希格斯的⼈生与科学故事,介绍了他在粒子物理学中的重要贡献,特别是关于BEH机制的发现。书中的内容丰富,包含了许多科学历史和理论的深入探讨,同时也展示了希格斯个人的生活和职业生涯。

彼得·希格斯:“上帝粒子”背后的⼈

2012年希格斯玻色子在欧洲核子中心(CERN)被发现,我当时正在CERN工作,这次轰动性的科学大事件深深烙印在了我的心中。因此,当看到这本书《Elusive:How Peter Higgs Solved the Mystery of Mass》(以下简称《Elusive》)时,我非常欣喜并渴望通过阅读它了解用以命名希格斯玻色子的这位科学家的⼈生与科学故事。

《Elusive》的作者是粒子物理学家和科普作家弗兰克·克洛斯,本书于希格斯粒子发现十周年纪念日发行,颇具纪念意义。理论学家彼得·希格斯(Peter Higgs)是给基本粒子赋予质量的Brout—Englert—Higgs(BEH)机制的三位命名科学家之一。书中描绘了他的⼈生与工作经历,行文颇具特色,充满趣闻轶事,时而蜿蜒曲折,时而又令人困惑、不可捉摸。

尽管本书的行文有诸多特色或不足,克洛斯对科学内容的叙述却独具一格。相较市面上其他阐述BEH机制重要科学意义的书籍而言,本书从历史准确性上更好地描绘了希格斯如何通过蜿蜒曲折的方式发现了他的“想法”。一般而言,整个故事会先讨论在电磁相互作用与弱相互作用统一的⼤框架下,这个BEH机制如何解决W和Z玻色子的质量谜题。

而克洛斯选择先给读者介绍杰弗里·戈德斯通的重要工作以及由此衍生的由希格斯与同辈理论家着手解决的问题,进而指出菲利普·安德森在其1962年文章中引入的一个质量赋予机制。克洛斯同时也花了相当篇幅解释了提出BEH机制的几篇标志性科学文章与超导科学之间的联系,引导读者认识到21世纪粒子物理学的蓬勃发展与其他物理方向的丰富且紧密的联系。

尽管有如上诸多讨论,不可否认的是,克洛斯是一位出色的故事家。书中有不少部分会吸引读者带着乐趣继续阅读。例如,“这个粒子不带电荷,所以他(谢尔登·格拉肖)命名它为Z,就像他的故乡纽约州纽约市——人们喜爱这个地方以至于地址上纽约写了两遍——他在Z后面又加上了传统上用来标记零电荷的上标0,最终记为Z0。”

从阅读体验来说,整本书如果能再做整体编辑,统一风格则会更佳。书中的有些讨论旨在绘制成一张完整的挂毯呈现给读者,但是这些图像往往相对孤立且彼此之间联系较弱。

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