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宇宙萬物都有質量,但最基本的問題:質量是從哪裡來的?

我們今天看到的宇宙的物質都有質量。在太空中,物體沒有重量,但有質量。如果太空人沒有質量,他的麻煩就大了。沒有質量的東西不能慢速,它會以光速移動,你無法讓這樣的東西停止。所以如果宇宙充滿了物質,但是這些物質沒有質量,這個宇宙看起來就像個大光球。

最早期的宇宙沒有質量,只有基本粒子以光速四處亂竄,但是如今我們的宇宙充滿行星和恆星,這些星體顯然都有質量,那麼質量是從哪裡來的?

科學家分析,有一種場瀰漫在整個宇宙里,不同的基本粒子會以不同方式跟它產生交互作用,粒子跟這種場的交互作用,讓粒子產生了質量這項特性。科學家把這種場稱之為希格斯場,這個名字源自彼得希格斯,他在上世紀60年代首度跟其他學著提出這個概念。無形的希格斯場延伸到整個宇宙,它還伴隨著一種基本粒子,叫做希格斯玻色子,正常物質的粒子通過希格斯場時會跟希格斯玻色子產生交互作用,這股交互作用越強,物體的質量就越大。如果沒有希格斯場跟希格斯玻色子,就不會有質量。

希格斯場是很迷人的概念,但是它真的存在嗎?只有史上最大,最先進的機器能夠提供答案,這就是歐文核物理研究中心的大型強子對撞機。喬和他的科研團隊曾經做過實驗,目的是把希格斯粒子裝出來以證明希格斯場的存在。

實驗室的地點是在地下25樓層深的地方,光是設置線纜就花了兩年多的時間,線纜的長度可以從那裡拉到莫斯科。大型強子對撞機發射兩道質子光束進入17英里長的混凝土隧道,質子會以史上最強的人造能量對撞,過程就像從大西洋的兩岸射出編織針,讓它們在大西洋中央相撞。

質子對撞後,會粉碎並噴出新的粒子,其中或許會有希格斯玻色子。喬的團隊有3800位科學家,他們花了5年時間尋找希格斯玻色子在對撞之後留下的痕迹。

2013年3月14日,大型強子對撞機成功了!當時喬的團隊都很興奮,20歲多歲的年輕物理學家在走廊徹夜排隊,只為了在演講廳搶到好位子,在60年代提車這個理論的科學家現在都80多歲了。

科學家發現希格斯玻色子,因而掌握了了解大爆炸的最後關鍵。多虧了彼得希格斯的理論以及全球科學家的努力,讓我們了解了宇宙最早期的關鍵時刻,千年後的人在寫教科書時,一定會記下發現希格斯玻色子的這一刻!我們周圍的所有物質,所有人類,恆星和天上的行星,都是因為神秘的希格斯玻色子才得以出現,如果沒有希格斯機制跟希格斯場,就無法形成質量跟原子,沒有原子就沒有結構,我們就不會存在,所以希格斯粒子又被成為上帝粒子。

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