寻找缺失的“拼图”

本刊编辑部

“我们从何处来？我们是谁？我们往何处去？”也许自从人类有了意识以来，这些问题就一再被提起，不少科学家穷尽了一生去向前追溯：人类的起源、生命的起源、星球的起源，直至宇宙的起源。

自20世纪60年代发展起来的物理学标准模型，依赖于希格斯玻色子的存在。这种粒子是物理学标准模型预言的一种自旋为零的亚原子粒子，当它与其它粒子碰撞时会使一些粒子质量变大，一些粒子质量减轻，还有一些粒子则完全失去质量，形成我们今天所知的宇宙。

希格斯玻色子的发现除了能给发现者带来诺贝尔奖，还将为物理学的这段空中楼阁岁月做一个了断。希格斯玻色子是标准模型中缺失的最后一块拼图，标准模型构建起的理论大厦，用17种基本粒子间的相互作用来描述整个宇宙，它将4种基本自然力中的3种统一起来，这3种力是束缚原子核的强力、描述原子衰变的弱力以及我们熟悉的电磁力（引力是唯一超出标准模型的基本力）。目前，物理学家们仍期望在仔细分析此前取得的数据中能找到希格斯玻色子的一抹痕迹。

自从希格斯玻色子被提出以后，人们就开始了漫长的寻找。然而，要找到它并不容易，它总像一个顽皮的孩子和粒子物理学家们“躲猫猫”，往往昙花一现便无了踪迹。曾有个科学家形象地比喻道：“这就好比在雨季，一个像波士顿这样的城市一分钟之内也许要降落下千千万万粒雨滴，如果其中的一滴有着不同的颜色，我们就必须找到那雨滴。”

本期“热点聚焦”板块将视线投向粒子物理学家苦苦探求谜底的终极难题，和我们一起关注前赴后继的科学大家们创立的宇宙大爆炸理论体系，也将对宇宙命运做个“末日大猜想”。

本期“探索·发现”板块也将目光锁定人类探索宇宙奥秘的领域，回眸冥王星被开除出“九大行星”阵营的始末，从此国际天文学界便诞生了“矮行星家族”。虽然天文学家对此类天体定义仍有争论，但显而易见的是，这个定义的提出无疑对天文学的发展有着积极意义，它可以解决历史遗留下来的问题，使人们对行星有一个明确而统一的认识。

如果希格斯玻色子能在本世纪被寻找到，那么我们就能为标准模型大厦落成剪彩了，自那之后，它的每个理论预言都得到了实验上的证实。而这一发现的深远意义，无异于人类对万有引力、进化论、DNA双螺旋结构等的伟大发现。