2012年7月4日,欧洲核子研究中心(CERN)宣布发现了“上帝粒子”(希格斯玻色子)。希格斯玻色子是粒子物理学标准模型预言的一种玻色子,正是它的存在,基本粒子才拥有了质量。
“上帝粒子”为什么叫上帝粒子呢?这就不得不说到一个人——1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼(Leon Max Lederman,1922.7.15-2018.10.3),正是他给这种赋予万物质量的粒子起了一个这样一个家喻户晓的名字。
7月4日是“上帝粒子”发现10周年,让我们通过10个小故事,来了解一下这个给“上帝粒子”起名的物理学家。
1922年7月15日,利昂·莱德曼出生于纽约的一个平民家庭。利昂的父母都是东欧犹太人移民,经营着一家洗衣店。“二战”爆发后,利昂成为一名通讯兵,前往欧洲战场。战后,他回到美国,在哥伦比亚大学研修物理专业。
1960年底,利昂·莱德曼发现了μ中微子(组成物质的最小粒子之一)。1988年10月10日早晨6点,诺贝尔委员会打来电话,通知他获得诺贝尔物理学奖。这奖来得实在有些迟,两者相隔27年。
作为“二战”后美国粒子物理学领域的巨擘,利昂·莱德曼硕果累累,诺奖级成就不止一项。比如,20世纪50年代,他证明了李政道、杨振宁的宇称不守恒理论。
从1978年起,莱德曼成为费米国家加速器实验室的第二位主任。面对这个耗资巨亿的“大家伙”,曾有议员不断诘问:“这个加速器有没有希望在某些方面跟国家安全联系起来?”威尔逊回答:“加速器和保护我们的国家没有任何直接关系,只是让它变得更值得保护了。”
利昂·莱德曼希望政府能够拨款,建立能量更大的加速器——超导超级对撞机,捕获上帝粒子。他几乎要成功了。对撞机已经初步建成,只是到1993年,政府又将这个计划中途放弃。
莱德曼一生热衷科学教育事业。在给诺贝尔委员会写的自述中,他自豪地说:“我培养了50个博士,其中14人为物理学教授,1人为大学校长,其余基本都是在国家实验室、政府、各行业工作的物理学家。就我所知,一个在监狱的也没有!”
从费米实验室主任的位置退下来后,莱德曼来到芝加哥大学。在这里,他专门给非科学专业的学生开设了一门量子物理通识课,他管他这门课叫“给诗人的量子物理课”。
莱德曼早年曾和朋友拜访过爱因斯坦,直至晚年,莱德曼依然对这次简短的谈话印象极深:“他问我朋友,你是做什么的?朋友说在写关于量子理论的论文。爱因斯坦耸了耸肩,说了一些我们并不太惊讶的话,因为他对量子理论的反对是众所周知的。爱因斯坦笑着说,你是在浪费时间。接着他又问我在做什么。我向他解释,我们有一个加速器,我们正在试图理解新的粒子的性质。他挥挥手说,我们连电子都不理解,为什么还要研究其他粒子呢?”
2018年10月3日,利昂·莱德曼辞世,享年96岁。