诺贝尔物理学奖获得者恩格勒与中国科研人员面对面
2012年7月,LHC实验宣布了期待已久的希格斯粒子的发现。全世界的粒子物理学家都在讨论这个昵称为“上帝的粒子”的发现对粒子物理学未来发展的意义。有些人认为找到这个粒子就像看到动物的尾巴。这种动物可能是恐龙或大象。在预测希格斯粒子的科学家、2013年诺贝尔物理学奖获得者恩格尔教授的眼中,发现希格斯粒子意味着什么?
“我认为希格斯粒子的发现并不是粒子物理学的终结,而是新物理学的开始。无论如何,希格斯粒子的发现本身标志着粒子物理学领域的巨大进步。然而,目前的实验不能告诉我们它背后的新物理是什么。现实世界可能比我们想象的要简单。”6月6日,在中国科学院先进技术研究所举办的科技创新论坛上,比利时布鲁塞尔*大学的著名教授会见了研究人员和学生,就物理理论、实验结果和未来发展进行了交流。
2013年,81岁的英格兰人和84岁的英国物理学家希格斯获得了诺贝尔物理学奖,原因如下:“赞扬他的理论研究成果。这一发现对我们理解亚原子粒子的起源做出了巨大贡献。最近,欧洲核子研究中心通过大型强子对撞机进行的阿特拉斯和厘米实验中发现的一个基本粒子证实了这一理论。”
1964年,恩格尔和他的导师布劳特(已故)共同提出了希格斯机制和希格斯玻色子理论。同年,希格斯还在《物理评论快报》上独立发表了一篇文章,提出了希格斯机制理论。整个标准模型的完成需要一个粒子的存在,希格斯粒子。这种粒子起源于一个充满整个空间的不可见场。离开这个场,一切都将不复存在,因为正是通过与这个场的相互作用,粒子获得了质量。恩格尔和希格斯的理论精确地描述了这个过程。
然而,很少有人知道恩格尔和布劳特的工作比发表在《物理快报》上的希格斯论文早一个月。为什么这两个人发现的粒子独立于希格斯粒子而被命名为希格斯粒子,而不是布劳-恩格尔-希格斯粒子?许多人不理解甚至抱怨这一点。对此,恩格尔很无所谓:“我不介意这件事,因为我不想在这个问题上浪费我的一生。”
恩格尔逐一回应了科学研究者的关注。许多理论家认为,希格斯粒子质量的平方发散表明,在标准模型之外还有新的物理学。恩格尔认为超对称性是最简单的解决方案,但人们还没有发现任何实验证据支持超对称性理论,所以这只是一种可能性。谈到对未来对撞机最佳质心能量的预测,他说理论上所有的可能性都需要考虑,有许多新的物理模型,最佳能量区域还不能预测。
谈到获得诺贝尔奖,也有许多有趣的故事。当欧洲粒子物理研究所在2012年7月宣布希格斯粒子的发现时,恩格尔和其他许多人一样,相信自己有可能获得诺贝尔奖。由于2012年诺贝尔提名截止日期已经过了,最有可能获奖的时间是2013年。他在家等着电话,在线观看2013年诺贝尔物理学奖的直播,等待宣布获奖者。诺贝尔物理委员会在决定获奖者一小时后宣布了结果,而恩格尔在宣布前五分钟接到了一个电话。当然,他也承认自从他获奖后,他的生活已经改变了。“有许多社交活动,其中一些当然非常有益,日常生活也变得不那么规律了。”
体力劳动者最重要的基本素质是什么?恩格尔的回答是:对物理的直觉,独立工作的能力和保持对物理的好奇心。
“你认为粒子物理学领域的哪个研究方向最有可能再次获得诺贝尔奖?是中微子物理还是暗物质?”“如果我知道,那么我们可以一起工作。”对于这个问题,恩格尔的回答引起了笑声。他认为中微子物理和暗物质以及宇宙学都有可能获奖。事实上,这些研究方向是相互关联的。