粒子物理学世界的巨人,永远离开了我们

作者: 不周

来源: 环球科学

发布日期: 2024-04-10 22:30:38

英国理论物理学家彼得·希格斯因预言希格斯玻色子而闻名,于2024年4月8日在家中离世,享年94岁。他的工作对粒子物理学产生了深远影响,激励了无数科学家。希格斯玻色子的发现补全了现代粒子物理学标准模型,是理解宇宙的重要突破。

当地时间4月9日,英国爱丁堡大学发布讣告称,该校名誉教授、理论物理学家彼得·希格斯在短暂患病后,已于当地时间4月8日在家中平静地离世,享年94岁。希格斯因1964年预言存在一种新的亚原子粒子——“希格斯玻色子”而闻名于世,近50年后,欧洲核子研究中心证实了这种新粒子的存在,他因此和比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒特一同获得了2013年的诺贝尔物理学奖。

“彼得·希格斯是一位杰出的人物,一位真正有天赋的科学家,他的远见和想象力丰富了我们对周围世界的认识。他的开创性工作激励了成千上万的科学家,而他的知识遗产也将继续激励更多的后人。”爱丁堡大学的校长兼副校长彼得·马蒂森说道。

希格斯1929年5月29日出生于英国泰恩河畔的纽卡斯尔,此后就读于布里斯托尔的科萨姆文法学校。1954年,他从英国伦敦国王学院获得了博士学位。

相继在爱丁堡大学、伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院担任过临时研究员后,希格斯爱上了爱丁堡这座城市。1960年,他在爱丁堡大学谋求了一份讲师职位,1980年成为了这所大学的理论物理学讲席教授,他一直在这里工作,直到1996年退休。也正是在爱丁堡,希格斯将他的研究方向从化学和分子转向了他的“初恋”——基本粒子物理,开始了一项影响深远的开创性研究。

为了解决这些疑问,希格斯参考了美国普林斯顿大学菲利普·W·安德森用对称性破缺解释超导性的想法,他提出整个宇宙空间充斥着一种看不见的能量场,后被称为“希格斯场”,它会与试图穿过它的亚原子粒子相互作用,导致发生对称性破缺。希格斯场会像粘稠的“蜂蜜”一样拖慢这些粒子的速度,并“赋予”它们质量。

最终,这篇论文于1964年发表在《物理评论快报》上,而就在几周前,布鲁塞尔自由大学的弗朗索瓦·恩格勒特和罗伯特·布劳特也独立地提出了类似的想法。1967年,美国德克萨斯大学奥斯汀分校的史蒂文·温伯格使希格斯场成为了统一弱力和电磁力的关键,随后在1971年,荷兰理论物理学家杰拉德·特·胡夫特证明整个机制具有数学意义,自此,寻找希格斯粒子逐渐成为粒子物理学领域的重中之重。

终于,CERN大型强子对撞机的大型国际合作实验ATLAS和CMS的物理学家在分析了大量8TeV的质子-质子碰撞后,发现了质量约为125GeV的希格斯玻色子的有力证据。2012年7月4日,希格斯出席了日内瓦举行的发布会。作为一位腼腆而孤独的理论物理学家,他从未想过能在有生之年见证自己的理论能被证实。

希格斯机制用极为简洁优雅的方式,解释了基本粒子的质量起源。而希格斯玻色子的发现,终于补全了现代粒子物理学标准模型遗落的最后一块拼图,是我们能够深刻理解宇宙的一项重大突破。

“彼得是一个非常特别的人,他对全世界的物理学家都是一个极具启发性的人,一个罕见的谦虚的人,一位伟大的老师,一个能用非常简单而深刻的方式解释物理学深奥原理的人。”CERN的负责人法比奥拉·吉亚诺蒂悼念道,“非常难过,我会很想念他。”

如今,在后希格斯粒子时代,希格斯离开了,但我们仍将在他的指导下继续探索,追寻宇宙的奥秘。

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