尋找缺失的“拼圖”

本刊編輯部

“我們從何處來？我們是誰？我們往何處去？”也許自從人類有了意識以來，這些問題就一再被提起，不少科學家窮盡了一生去向前追溯：人類的起源、生命的起源、星球的起源，直至宇宙的起源。

自20世紀60年代發展起來的物理學標準模型，依賴于希格斯玻色子的存在。這種粒子是物理學標準模型預言的一種自旋為零的亞原子粒子，當它與其它粒子碰撞時會使一些粒子質量變大，一些粒子質量減輕，還有一些粒子則完全失去質量，形成我們今天所知的宇宙。

希格斯玻色子的發現除了能給發現者帶來諾貝爾獎，還將為物理學的這段空中樓閣歲月做一個了斷。希格斯玻色子是標準模型中缺失的最后一塊拼圖，標準模型構建起的理論大廈，用17種基本粒子間的相互作用來描述整個宇宙，它將4種基本自然力中的3種統一起來，這3種力是束縛原子核的強力、描述原子衰變的弱力以及我們熟悉的電磁力（引力是唯一超出標準模型的基本力）。目前，物理學家們仍期望在仔細分析此前取得的數據中能找到希格斯玻色子的一抹痕跡。

自從希格斯玻色子被提出以后，人們就開始了漫長的尋找。然而，要找到它并不容易，它總像一個頑皮的孩子和粒子物理學家們“躲貓貓”，往往曇花一現便無了蹤跡。曾有個科學家形象地比喻道：“這就好比在雨季，一個像波士頓這樣的城市一分鐘之內也許要降落下千千萬萬粒雨滴，如果其中的一滴有著不同的顏色，我們就必須找到那雨滴。”

本期“熱點聚焦”板塊將視線投向粒子物理學家苦苦探求謎底的終極難題，和我們一起關注前赴后繼的科學大家們創立的宇宙大爆炸理論體系，也將對宇宙命運做個“末日大猜想”。

本期“探索·發現”板塊也將目光鎖定人類探索宇宙奧秘的領域，回眸冥王星被開除出“九大行星”陣營的始末，從此國際天文學界便誕生了“矮行星家族”。雖然天文學家對此類天體定義仍有爭論，但顯而易見的是，這個定義的提出無疑對天文學的發展有著積極意義，它可以解決歷史遺留下來的問題，使人們對行星有一個明確而統一的認識。

如果希格斯玻色子能在本世紀被尋找到，那么我們就能為標準模型大廈落成剪彩了，自那之后，它的每個理論預言都得到了實驗上的證實。而這一發現的深遠意義，無異于人類對萬有引力、進化論、DNA雙螺旋結構等的偉大發現。