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“本来无一物，何处惹尘埃”，“色即是空”，“四大皆空”……我们经常都能在影视作品中听到这些富有禅理的话语。它将我们的万物都归结于虚无。万物的本质是“空”，用如今的科学来审视这些言语，发现里面竟蕴藏着巨大的秘密！“质量”一个看似平常，但却无比玄奥的物质标签。 众所周知，我们身边的万事万物都是由原子构成的。而原子则是由原子核与电子构成。可是这两者在整个原子中所占的比例却少之又少。若把整个原子比作一个操场，那原子核就相当于操场中央的一个足球。电子呢？仅是按一定随机概率出现在操场上的细砂粒，在操场上再无其他东西了。偌大的原子绝大部分都是空空荡荡的，原子内99.999％以上都是空的。我们口渴时，喝下一杯实实在在的水，谁能想到，我们饮下的绝大部分只是空间本身。 “万物皆空”的震撼还远不仅如此，原子核里更是另有乾坤。原子核由质子和中子组成，组成质子、中子的更基本粒子是夸克。研究表明，物质内夸克的总质量竟只有质子质量的1％，那物质另外99％的质量从何而来?答案就是把这些夸克束缚在一起的能量。毋容置疑，核武器之所以亏损极小的质量，就能释放出毁天灭地的巨大能量，原因就在于此，E=MC∧2，告诉我们每个有质量的物体都具有极大的能量。 组成万物最为关键的，那“1％的质量”究竟是怎样产生的？夸克、电子、中微子、介子等等这些基本粒子的质量究竟是怎么来的？若是这个问题不能圆满解决，现代物理学的支柱之一量子力学，始终将被阴霾笼罩。 希格斯玻色子就是攻克这最后堡垒的关键。著名理论物理学家彼得·希格斯在1964年提出了希格斯玻色子，及希格斯场理论，解决了万物的质量从何而来的终极疑问。希格斯机制中，希格斯场引起自发对称性破缺，并将质量予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场量子化激发，它通过自相互作用而获得质量。根据希格斯机制，基本粒子因与希格斯场耦合而最终获得质量。 简而言之，我们的宇宙空间中充满了希格斯粒子所产生的希格斯场，各种基本粒子在穿过希格斯场的时候，会受到它的阻滞作用，进而表现出质量。夸克受到的阻滞作用较强，所以夸克获得的质量就较大。而电子受到的阻挡较小，所以其表现出来的质量也很小。光子不受希格斯场的阻滞，所以它不具有静止质量。 2013年3月14日，在希格斯理论提出的半个世纪里，通过科学家不懈地努力，欧洲核子研究组织，终于确认在大型强子对撞机里发现了这种赐予万物质量的“上帝粒子”！彼得·希格斯也因此荣获物理学界的最高荣誉，2013年的诺贝尔物理学奖，在得知消息时，这位年过八旬的老科学家满脸热泪。 希格斯玻色子尘埃落定后，20世纪兴起的量子力学的标准模型理论就基本“封顶”了。但质量的谜团还远没有结束，在整个宇宙中，我们可见的普通物质仅占总质量的约5%，其余约95％的质量是神秘的暗物质与暗能量。在21世纪的百年间，人类能揭开这些“质量”的神秘面纱吗？ （转载请取得授权，否则必究；本文图片源于网络，感谢原作者，若有侵权联系删除） |
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