近日,比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因希格斯玻色子(又被称为“上帝粒子”)预言获得年度诺贝尔物理学奖。而他们的获奖虽然实至名归,但或多或少也有几分幸运成分,实际上他们摘得此奖与其他几位世界级物理学大师的无私支持密不可分。
清华大学教授何红建说:“希格斯1964年发表了那篇提出‘希格斯场’,并预言了希格斯玻色子存在的文章只有两页半。发表一波三折。”何红建说,该文章最初投往《欧洲物理通讯》,但是被拒了。于是改投一份美国期刊,审稿人正是2008年拿到诺奖的南部阳一郎,他是该领域最权威专家。
南部阳一郎1960年就发表了一篇文章,研究了超导中的电磁规范不变性,跟希格斯文章的主题非常相近。何红建认为,当时南部是距离发现希格斯机制和希格斯玻色子最近的理论家,他只差一小步。
“南部是一个非常非常诚实的人。假如他看到了希格斯的文章后,在自己的研究基础上再走一小步,理论成果就是他的。”何红建说,但南部没有这样做。
在南部的启发下,希格斯在文章中加了一句话,提到可能存在一个“可观测的粒子”。恰恰是这句话,让希格斯的名字与“上帝粒子”绑在了一起。
另外,希格斯等人能拿奖,还有赖于温伯格等3位诺奖获得者。
“准确地说,LHC(大型强子对撞机)试图发现的‘上帝粒子’,并不是希格斯等人于1964年提出理论中的希格斯粒子。”何红建说,“他们研究的只是单一的阿贝尔规范模型,只能算作‘toy model’(玩具模型)。LHC真正寻找的是‘标准模型’的希格斯粒子。那是温伯格在他1967年的论文中首次提出的。”
“公平地说,希格斯等人1964年的功劳是提出一个规范场获得质量的理论机制——希格斯机制,而不是标准模型中给出一切基本粒子质量的上帝粒子,后者的功劳应该属于温伯格。”温伯格也因为标准模型的贡献荣获1979年的诺奖。
除了南部和温伯格的贡献,毫无疑问,LHC的实验团队,两个组共6000余人居功至伟。何红建说,之前也有实验人员将分享诺奖的预测。
最终理论家单独捧得诺奖,也不算出人意料。早在2004年,希格斯、恩格勒特和布奥特就获得了名声仅次于诺奖的沃尔夫奖。2010年,美国物理学会也把“樱井奖”颁给了包括这三人在内的六人。布奥特去世后,希格斯和恩格勒特拿诺奖也在情理之中。
北京大学教授马伯强认为,一方面,“上帝粒子”理论获奖有点快,因为LHC的成果仅是说,越来越多的实验迹象支持新发现的粒子可能是希格斯玻色子;另一方面,希格斯等人的成果的确促进了后来物理学的发展,颁给他们也是合适的。
(珏 晓)