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【新智元導讀】著名實體學家Peter Higgs于4月8日在英國愛丁堡家中離世，享年94歲。他因提出希格斯玻色子，獲得了諾貝爾實體學獎。
發現「上帝粒子」的著名實體學家Peter Higgs周一離世，享年94歲。
1964年，他在新的研究中曾預言一種新粒子的存在——希格斯玻色子（Higgs boson）。
并展示了「上帝粒子」如何通過賦予粒子品質來維系宇宙的整體結構。
這一預言，引發了近半個世紀科學家努力尋找，耗資達數十億美元。
直到2012年，CERN宣布在大型強子對撞機上發現了這種粒子，驗證了Peter Higgs的想法。
正是這一貢獻，使其榮獲了2013年諾貝爾實體學獎。
據好友、同時也是愛丁堡大學的同僚實體學家Alan Walker透露，Peter Higgs因血液疾病而去世。
「上帝粒子」之父
Peter Higgs于1929年5月29日出生在英格蘭的紐卡斯爾泰恩河畔，從小在布裡斯托爾長大。
父親是一位BBC聲音技術工程師，母親是一位家庭主婦。
他對實體的熱愛始于一所學校——Cotham Grammar School，這裡曾是偉大的英國理論實體學家、量子力學先驅之一Paul Dirac的母校。
17歲那年，Higgs轉到了倫敦城市學校（City of London School）學習數學。
随後，他考入倫敦國王學院（King’s College London），并在1947年獲得實體學學士學位。
此後他持續深造，最終在1954年因關于分子和熱量的研究獲得了博士學位。
在愛丁堡大學、倫敦帝國學院和倫敦大學學院擔任臨時研究崗位後，Higgs于1960年在愛丁堡大學找到了一份長期的講師工作。
Higgs博士在大學年代就對愛丁堡産生了深厚的情感，他喜歡在假期搭便車去蘇格蘭高地探險。
在那段時間裡，他也積極投身于反核武器運動和綠色和平組織的活動。
然而，當這些組織的行為逐漸變得過于激進，不再符合他的理念時，他選擇了退出。
不過，正是在反核運動中，他收獲了自己的愛情——與Jody Williamson邂逅，并在1963年結婚。
不幸的是，他們在10年後選擇了分居，而妻子也在2008年去世，留下來兩個兒子——計算機科學家Christopher和音樂家Jonathan。
在愛丁堡，Higgs博士把研究重心從化學和分子轉移到了他最初熱愛的領域：基本粒子。
愛丁堡不僅是他的工作地，也是實體學巨匠James Clerk Maxwell（1831-1879）的故鄉。
Maxwell首次将電和磁統一起來，證明了它們其實是同一種力——電磁力的兩種不同表現形式，而電磁力正是構成光的基礎。
Higgs的使命，就是将實體學推向下一個層次。
——揭示Maxwell的電磁力與控制放射性的弱力實際上是同一種力量的兩個不同面貌。
2012年，Higgs在獲得了赫瑞-瓦特大學的榮譽學位，圖中他身後是瓦特雕塑
然而，科學的進展往往是曲折的，Higgs當時并沒有意識到，自己正處于這樣的曆程中。
他在2014年于愛丁堡接受采訪時回憶道，「當時，我們的目标是解決強互相作用的難題」。
強互相作用是維系原子核内部粒子不散開的力量。
理論上，傳遞這種力量的粒子——玻色子，應該是無品質的，就像傳播光的光子。
但是光可以穿越整個宇宙，而強互相作用卻僅在原子核内部有效，這根據量子實體的規則意味着，傳遞強力的粒子的品質應該接近于一個質子。
那麼，強力的傳遞者是如何獲得如此巨大的品質的呢？
對此，在借鑒普林斯頓大學Philip W.Anderson在解釋超導性時使用的理念，Higgs博士提出了一個假設：
空間被一種無形的能量場充滿，這種場就像是充斥着的宇宙「能量漿」。
這個能量場會作用于試圖穿越它的某些粒子，就像是一群随從緊随其後的名人一樣，給予了它們品質。
這可以被稱為一種遍布每一個角落的神秘力量。
他還注意到，在特定情況下，這個能量場的一小部分可能會分離出來，形成一個全新的粒子。
首次提出
Higgs送出了關于這個主題的首篇論文，卻遭到了拒絕。
然而，他并沒有放棄，而是對論文進行了重寫。
為了讓内容更加吸引人，他在論文的結尾特别增加了一個段落，突出了一種新粒子的預測——希格斯玻色子。
論文位址：https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.13.508
希格斯玻色子，亦稱「上帝粒子」，成為了所謂标準模型的核心。
該模型總結了人類迄今為止關于基本粒子，及其影響自然和宇宙的力量的全部知識。
不過，布魯塞爾自由大學的François Englert和Robert Brout已經用一個相似的理念發表了論文，比Higgs早了七周。
不久之後，另外3位實體學家——來自倫敦帝國學院的Tom Kibble，羅切斯特大學的Carl Hagen，以及布朗大學的Gerald Guralnik——也加入了這場讨論。
「他們先發表了，但我是在Nambu告訴我之後才知道的」。
Higgs曾在采訪中表示，「那個時代還沒有網際網路，這意味着如果他早些看到他們的論文，可能就不會撰寫自己的論文了」。
他坦言道，「起初，我并不确定這項研究是否真的重要」。
實際上，Higgs最初着手研究的強互相作用理論，後來走向了完全不同的方向。
但他的這篇論文和提出的粒子，對于了解所謂的弱互相作用起到了決定性的作用。
Higgs并不知道的是，美國實體學家Sheldon Glashow在1961年提出了一個理論，試圖将弱互相作用和電磁互相作用統一起來。
但這個理論也面臨着一個難題：如何解釋統一理論中弱互相作用的傳遞者為什麼不是無品質的。
正巧，Higgs博士提出的能量場為這個問題提供了解答。
但遺憾的是，他和Glashow博士并未有機會了解彼此的研究，盡管他們幾乎就要相遇了。
跨越半個世紀的粒子理論
希格斯玻色子在1967年成為了一個重要的話題。
當時德克薩斯大學奧斯汀分校的Steven Weinberg将其作為弱電力統一理論的核心。
到了1971年，荷蘭理論實體學家Gerardus ’t Hooft證明了整個理論在數學上是成立的，這一理論變得更重要。
Higgs後來回憶說，費米實驗室的實體學家本Benjamin Lee，在大約1972年的一個會議上，将其命名為希格斯玻色子。
可能是因為Weinberg博士論文最先引用了Higgs的論文。
Higgs一名不僅僅用于指稱這個粒子，還被用來指代産生的能量場，以及這個場如何給其他粒子賦予品質的機制。
——這讓Higgs博士有些尴尬，也讓其他貢獻了理論的科學家們感到不快。
Higgs笑着回憶道，「有段時間，我甚至戲稱它為『A.B.E.G.H.H.K.H機制』，列舉了所有對這個理論做出貢獻的科學家的名字（Anderson，Brout，Englert，Guralnik，Hagen，Higgs，Kibble和 ’t Hooft）」。
人們對玻色子的關注興趣像潮水一樣漲漲落落。
1988年，Higgs接受了第一輪采訪，那是因為CERN啟動了一個名為LEP的新型加速器，即大型強子電子對撞機，其主要任務之一就是尋找希格斯玻色子。
到了2000年，盡管有科學家聲稱他們觀察到了希格斯玻色子的迹象，但當LEP關閉時，又引起了一番讨論。
自2008年開始，經過一系列精密的實驗， Higgs的理論最終在2012年被瑞士歐洲核子研究中心（Cern）的大型強子對撞機（Large Hadron Collider）的實體學家們證明。
次年，諾貝講組委會向其頒發了獎項。
這項諾貝爾獎Higgs與比利時理論實體學家François Englert共享，因其在1964年的工作也為希格斯玻色子的發現做出了直接貢獻。
後來，Higgs曾向BBC透露，如果不是因為自己被提名了諾貝爾獎，可能因為缺乏成果而早已失業。
「我們失去了一位粒子實體學界的巨擘，沒有他的理論，原子将不存在，放射性可能會成為與電和磁同等強大的力量」。
如今，實體學永遠失去了這位巨人。