今年夏季最重大的科学新闻，是日内瓦城外的欧洲核子研究中心(Cern)发现了“上帝粒子”——希格斯玻色子(Higgs boson)，但这一粒子还需要“后援”，因为它解释了物质如何获得质量，但不能解释引力如何把物质吸引在一起。
希格斯玻色子现在可能有伴儿了——一种可以用来解释引力的“王粒子”(Wang particle)。周二，阿伯丁大学(Aberdeen university)天体物理学家查尔斯?王(Charles Wang)在英国科学节(British Science Festival)上阐述了有关这种粒子的理论。他与英国斯特斯克莱德大学(Strathclyde university)、卢瑟福阿普尔顿实验室(Rutherford Appleton Laboratory)以及葡萄牙里斯本理工大学(Instituto Superior Técnico)的同事一道发展出该理论。
他提出的这种粒子更为正式的名称是“标量引力粒子”(scalar gravitational particle)。探索这种粒子的实验将于11月或12月在Cern展开。
过去50年间，粒子物理学家建立起所谓的物理学“标准模型”(Standard Model)。在这种模型中，希格斯玻色子是解释物质获得质量的关键。但希格斯玻色子未能解释引力如何作用于物质。科学家长期以来一直在寻找“引力子”(graviton)——一种传递引力的粒子。现在，“王粒子”可能填补空缺。
王教授表示，引力子在超新星爆发中表现得最为明显。超新星是已知能量和物质最为集中的形态。超新星的形成过程是，一颗濒死的恒星塌缩，在剧烈释放辐射时引发仅次于宇宙大爆炸(Big Bang)的爆炸。
天文学家在宇宙中每年大约观测到一次超新星形成。每次都会短暂地发出相当于拥有1000亿颗恒星的星系的光芒。
王教授表示：“现有理论都无法解释超新星如何能释放出如此巨大的能量。我的理论是，一种标量粒子在这些恒星爆炸中起着作用，是引发爆炸的额外能量的来源。这种标量粒子与希格斯玻色子相似，也是宇宙中最基本的粒子之一。”
超新星不仅是天文学上的有趣现象，在宇宙的化学元素形成中也举足轻重，因为大多数化学元素只能通过在超新星内部的高温高压环境下发生原子核聚变来产生。
尽管这种环境无法在地球上模拟，但Cern的科学家计划使用上线同位素质量分离器(Isolde)验证“王理论”。该实验设施会产生类似于超新星中形成新元素的核聚变。虽然希格斯玻色子的发现为描述宇宙运行的“标准模型”画上了最新一笔，但希格斯玻色子并不能用来解释引力，或者把爱因斯坦相对论与量子理论统一起来。量子理论尝试在亚原子层面解释宇宙。物理学家急于走向下一个阶段，即发现一种可以解释任何现象的“万有理论”。
如果存在“王粒子”，它将在这种“万有理论”中发挥关键作用。不过确认该粒子可能还需要数十年。毕竟，希格斯玻色子是在差不多50年前由彼得?希格斯(Peter Higgs)及其同事提出的。
译者/倪卫国
