2013年10月(yue)8日 ,诺贝尔物理(li)学(xue)(xue)奖在瑞典(dian)斯(si)德(de)哥尔摩揭晓。比利时理(li)论(lun)物理(li)学(xue)(xue)家弗朗(lang)索瓦·恩格勒(le)和英国理(li)论(lun)物理(li)学(xue)(xue)家彼(bi)得(de)·希(xi)格斯(si)因希(xi)格斯(si)玻色子的理(li)论(lun)预言(yan)获奖。
自(zi)然(ran)界中物(wu)体(ti)之(zhi)间的(de)相互作(zuo)用(yong)力(li)(li)可以划分为(wei)4种,即引力(li)(li)(重(zhong)力(li)(li))、电(dian)磁力(li)(li)、强相互作(zuo)用(yong)力(li)(li)和弱相互作(zuo)用(yong)力(li)(li)。上世纪60年(nian)代,基(ji)于(yu)杨·米尔(er)斯(si)(si)理(li)论(lun)(lun)的(de)非阿贝(bei)尔(er)规范场理(li)论(lun)(lun)兴(xing)起,建构(gou)成为(wei)现(xian)代的(de)标准模型(xing)理(li)论(lun)(lun)。该(gai)模型(xing)把(ba)(ba)基(ji)本(ben)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)分为(wei)夸克(ke)、轻(qing)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和玻色子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)3大类,预(yu)言了62种基(ji)本(ben)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)存在(zai)。随(sui)着实验物(wu)理(li)学(xue)家把(ba)(ba)加速器越造越大,标准模型(xing)预(yu)言的(de)未知粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi),只有最重(zhong)要(yao)的(de)希(xi)格斯(si)(si)玻色子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)仍然(ran)“在(zai)逃”,其(qi)它的(de)都(dou)在(zai)实验中现(xian)身。希(xi)格斯(si)(si)玻色子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi),极其(qi)神(shen)秘,难以寻觅,又极为(wei)重(zhong)要(yao),被称作(zuo)“上帝粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)”。
现(xian)代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)标(biao)(biao)准(zhun)模型(xing)(xing)理论有一(yi)个(ge)致命(ming)缺陷——它所演绎(yi)出的(de)(de)(de)(de)(de)世界里没有质(zhi)(zhi)量(liang),因此标(biao)(biao)准(zhun)模型(xing)(xing)尚缺一(yi)块基石,这块基石,就是希(xi)格(ge)(ge)斯玻(bo)色子(zi)(zi)(zi)。1964年(nian)(nian),比利时(shi)理论学(xue)家罗伯特(te)·布绕特(te)(已故)和弗(fu)朗索瓦·恩格(ge)(ge)勒特(te)首先提(ti)出了(le)(le)量(liang)子(zi)(zi)(zi)场(chang)(chang)方(fang)程,在符(fu)合(he)相(xiang)对(dui)论的(de)(de)(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)(xia)产生弱电(dian)对(dui)称(cheng)破缺。同年(nian)(nian),彼得·希(xi)格(ge)(ge)斯提(ti)出了(le)(le)同样的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)程,并(bing)且指出这个(ge)场(chang)(chang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)涟(lian)漪(yi)会表现(xian)为一(yi)种新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi),并(bing)进而(er)假设这种粒(li)子(zi)(zi)(zi)是物质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)质(zhi)(zhi)量(liang)之(zhi)源,是电(dian)子(zi)(zi)(zi)和夸克等(deng)形(xing)成质(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)基础。其他粒(li)子(zi)(zi)(zi)在这种粒(li)子(zi)(zi)(zi)构成的(de)(de)(de)(de)(de)“海(hai)洋”中(zhong)(zhong)游弋(yi),受其作用而(er)产生惯性,最终才有了(le)(le)质(zhi)(zhi)量(liang)。尔(er)后所有的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi)在除引力外的(de)(de)(de)(de)(de)另几种力的(de)(de)(de)(de)(de)框(kuang)架中(zhong)(zhong)相(xiang)互(hu)作用,统一(yi)于(yu)(yu)“标(biao)(biao)准(zhun)模型(xing)(xing)”之(zhi)下(xia)(xia),构筑成大千世界。这个(ge)被假定(ding)为一(yi)种遍(bian)布于(yu)(yu)宇宙的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)场(chang)(chang),后来称(cheng)为希(xi)格(ge)(ge)斯场(chang)(chang)。而(er)遵(zun)照量(liang)子(zi)(zi)(zi)场(chang)(chang)论,这个(ge)量(liang)子(zi)(zi)(zi)场(chang)(chang)都有其特(te)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)演化方(fang)式,其能量(liang)呈一(yi)团团的(de)(de)(de)(de)(de),集中(zhong)(zhong)在一(yi)起,这些能量(liang)团可以诠释为对(dui)应于(yu)(yu)这量(liang)子(zi)(zi)(zi)场(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi),这就是希(xi)格(ge)(ge)斯玻(bo)色子(zi)(zi)(zi)。
若该(gai)(gai)粒(li)(li)子出现,物(wu)质质量(liang)起(qi)源之(zhi)(zhi)谜(mi)也将会揭开;若该(gai)(gai)粒(li)(li)子不(bu)(bu)存(cun)在,理(li)(li)(li)论(lun)上只能(neng)要(yao)求(qiu)所有粒(li)(li)子无(wu)一(yi)例(li)外地必(bi)须完全没(mei)有质量(liang),这无(wu)疑与现行的(de)实验观察相矛(mao)盾。令人震惊之(zhi)(zhi)处就是(shi)(shi)(shi):物(wu)理(li)(li)(li)学家们(men)若要(yao)重新(xin)评估该(gai)(gai)论(lun)述(shu),其意义可不(bu)(bu)只是(shi)(shi)(shi)一(yi)条理(li)(li)(li)论(lun)的(de)修改,而是(shi)(shi)(shi)一(yi)场(chang)颠覆。于是(shi)(shi)(shi)希格斯玻色(se)子,成了整(zheng)个亚原子界(jie)(jie)闻(wen)名(ming)遐迩(er)却最令人迷惑的(de)小东西。长(zhang)期以(yi)来(lai),寻找其踪(zong)迹占据着整(zheng)个粒(li)(li)子物(wu)理(li)(li)(li)学界(jie)(jie)研究的(de)中心。它的(de)标准含义是(shi)(shi)(shi)粒(li)(li)子物(wu)理(li)(li)(li)学标准模型预言的(de)一(yi)种(zhong)自旋(xuan)为零的(de)玻色(se)子。
世(shi)人(ren)对(dui)(dui)希(xi)(xi)格(ge)(ge)斯(si)玻色(se)(se)子(zi)(zi)(zi)仰慕已久,却无缘识荆。长期以(yi)来,物(wu)理学(xue)家一(yi)(yi)直(zhi)(zhi)试图揭开(kai)希(xi)(xi)格(ge)(ge)斯(si)玻色(se)(se)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)“面纱”。希(xi)(xi)格(ge)(ge)斯(si)玻色(se)(se)子(zi)(zi)(zi)其(qi)实无法直(zhi)(zhi)接观(guan)测(ce)到,但可以(yi)通过观(guan)测(ce)到某种粒子(zi)(zi)(zi)衰变之(zhi)后(hou)产生的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi)等其(qi)他粒子(zi)(zi)(zi),反推这些光(guang)子(zi)(zi)(zi)会不会是(shi)大(da)(da)型(xing)(xing)强子(zi)(zi)(zi)对(dui)(dui)撞(zhuang)机(ji)(LHC)中粒子(zi)(zi)(zi)碰撞(zhuang)产生的(de)(de)(de)希(xi)(xi)格(ge)(ge)斯(si)玻色(se)(se)子(zi)(zi)(zi)衰变出来的(de)(de)(de)。理论和实验(yan)的(de)(de)(de)发展,让(rang)人(ren)们(men)对(dui)(dui)所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)(de)能量(liang)有了(le)一(yi)(yi)个(ge)很(hen)好的(de)(de)(de)估计:希(xi)(xi)格(ge)(ge)斯(si)玻色(se)(se)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)质量(liang)必定介于(yu)100GeV到400GeV之(zhi)间。这就需(xu)(xu)要找一(yi)(yi)个(ge)相当巨大(da)(da)的(de)(de)(de)机(ji)器(qi)——譬如欧核中心(xin)(xin)(CERN)的(de)(de)(de)大(da)(da)型(xing)(xing)强子(zi)(zi)(zi)对(dui)(dui)撞(zhuang)机(ji)(LHC),或(huo)者费米实验(yan)室的(de)(de)(de)万亿(yi)电子(zi)(zi)(zi)伏(fu)特(te)加速器(qi)(Tevatron)才行。2012年7月4日(ri),这是(shi)个(ge)值得铭记的(de)(de)(de)日(ri)子(zi)(zi)(zi)。在那天下午,欧核中心(xin)(xin)(CERN)大(da)(da)型(xing)(xing)强子(zi)(zi)(zi)对(dui)(dui)撞(zhuang)机(ji)(LHC)的(de)(de)(de)实验(yan)装置的(de)(de)(de)紧凑缪(mou)子(zi)(zi)(zi)线圈(CMS)项(xiang)目和超(chao)导环(huan)场探测(ce)器(qi)(ATLAS)发言(yan)人(ren)先后(hou)向(xiang)外界宣称,他们(men)观(guan)察到的(de)(de)(de)数(shu)据明确表明发现(xian)了(le)一(yi)(yi)种新(xin)的(de)(de)(de)粒子(zi)(zi)(zi)。这种新(xin)粒子(zi)(zi)(zi)自(zi)旋为零(ling),处(chu)于(yu)低(di)能正宇(yu)称态(tai),符(fu)合(he)“希(xi)(xi)格(ge)(ge)斯(si)玻色(se)(se)子(zi)(zi)(zi)”特(te)征。欧核中心(xin)(xin)主任霍(huo)伊(yi)尔在媒体发布会上将其(qi)称之(zhi)为一(yi)(yi)次“发现(xian)”,他认为这是(shi)人(ren)们(men)“理解(jie)自(zi)然(ran)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)个(ge)里(li)程(cheng)碑”。
5.下(xia)面(mian)有关“希格斯玻色子”的表述,不正确的一项(xiang)是
A.希格(ge)斯玻色子因为(wei)神(shen)秘、难以寻觅、极为(wei)重要(yao),被称作“上(shang)帝粒子”。
B.希格斯玻色子是粒(li)子物理学(xue)标准模型(xing)预言(yan)的(de)一(yi)种(zhong)自(zi)旋速(su)度为(wei)零的(de)基(ji)本粒(li)子。
C.根据量(liang)子(zi)场(chang)论,希格斯(si)玻色子(zi)是希格斯(si)量(liang)子(zi)场(chang)的集中的能量(liang)团。
D.希格斯(si)玻色(se)子是(shi)电子和夸克等形成重量(liang)的基础,其质量(liang)必定介(jie)于100GeV到400GeV之间。
6.下列理解符合原(yuan)文意思的一(yi)项是(shi)
A.比(bi)利时理(li)(li)(li)论物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)学(xue)家弗(fu)朗(lang)索瓦·恩格(ge)勒和英(ying)国(guo)理(li)(li)(li)论物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)学(xue)家彼得·希格(ge)斯(si)因(yin)成功(gong)地(di)证实了希格(ge)斯(si)玻色子而获得2013年诺贝(bei)尔物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)学(xue)奖。
B.理论物理学(xue)家建立了现代标(biao)准模型,预言了62种基本粒子的存在,这些粒子在4种力的相互作用(yong)下(xia),构成(cheng)了大千世界。
C.如果希格斯(si)玻色子未被证实,那么理(li)(li)论上所有粒(li)子将没有质(zhi)量,现在的(de)一切有关粒(li)子物(wu)理(li)(li)学的(de)理(li)(li)论将被全(quan)部否定。
D.希(xi)格斯玻色子只能(neng)通过(guo)功能(neng)相(xiang)当巨大的(de)(de)大型强(qiang)子对撞机才能(neng)直接观察(cha)到。如(ru)欧核中(zhong)心(CERN)的(de)(de)大型强(qiang)子对撞机(LHC),或者费米实验(yan)室的(de)(de)万亿电子伏特加(jia)速(su)器(qi)(Tevatron)。
7.根(gen)据原文提供的信息,下(xia)列推(tui)断或分(fen)析不正确的一(yi)项(xiang)是
A.很多科学(xue)研究和发现,包(bao)括希格斯玻色子都是在假设的基础上实现的。
B.欧核中心主任霍伊尔(er)在(zai)媒体(ti)发(fa)布(bu)会上把证实希格斯玻色(se)子称之为一次“发(fa)现”,是因为这是人们“理解自(zi)然的(de)一个里程碑”。
C.彼得·希格斯提(ti)出了量(liang)(liang)子(zi)(zi)场方程(cheng),指出在这(zhei)个量(liang)(liang)子(zi)(zi)场中(zhong)会表现为一种玻色(se)子(zi)(zi)的(de)新(xin)粒(li)子(zi)(zi),因此就以其名来(lai)命名为希格斯玻色(se)子(zi)(zi)。
D.证(zheng)实希格斯(si)玻色子一直是整个粒子物(wu)理学界研究的(de)重要(yao)内容,无(wu)数科学家为之付出了很(hen)多心(xin)血。
5.D(希格斯玻色子是电子和夸克等形成质量的基础)…查看完整高中传记类阅读训练答案100则(本题在答案页第1页) …7.B(是因(yin)为(wei)希(xi)格斯玻色子是自(zi)然存在(zai)的,所以(yi)称之为(wei)“发(fa)现”,强(qiang)加(jia)因(yin)果(guo))