“果核”里藏着什么?
“能量如此高的质子对撞,会是怎样的一个情形?”郭志辉说,“实际上,一次撞击的产物更像是一堆杂乱不堪的‘垃圾’。物理学家需要做的,就是从这些‘垃圾’中淘出‘金子’。”
“我们到底要寻找什么?回答这个问题,需要对粒子物理学的一些基本概念有所了解。”郭志辉介绍,粒子物理学建立起了一个“标准模型”,并以此描绘物质世界的基本构成,以及这些基本粒子是如何相互作用的。这一模型把基本粒子分为夸克、轻子和玻色子三大类别,共61种(不包含引力子)。
“最早仅存在于理论中的这些粒子,后来陆续被高能物理实验所证实,尤其是对撞机的出现,大大加快了人类对这些基本粒子认知的速度。”郭志辉介绍,这其中,最受关注的是被称作“上帝粒子的”希格斯粒子。与这种自旋为零的玻色子相关的希格斯机制,为基本粒子的质量起源提供了动力学解释,因此是整个标准模型的基石之一。假如希格斯粒子不存在,那将成为标准模型的重大缺陷。正因如此,希格斯粒子被喻为粒子物理标准模型“最后的一块拼图”。
作为质量之源,希格斯粒子在137亿年前的宇宙大爆炸初始就已经完成了它的使命。而要再次捕获希格斯粒子的踪迹,就只有通过高能粒子的对撞,来模拟宇宙起源的时刻,将希格斯粒子“复活”。