彼得???希格斯（1929—2024）

许林玉/编译

彼得 · 希格斯是著名的理论物理学家，曾预测玻色子的存在，解释为什么粒子有质量，并在48年后见证了他的同名粒子的发现。

1964年夏天，英国爱丁堡大学理论物理学家彼得 · 希格斯（Peter Higgs）撰写了两篇简短的论文，概述他所设想的能够赋予基本粒子（宇宙的基本组成单位）质量的机制。在其中一篇论文中，他特别提出了一个可测量结果——预测存在一种新的大质量粒子。近半个世纪之后，他先前预测的粒子被发现，希格斯也因此成为2013年诺贝尔物理学奖得主之一。2024年4月，希格斯与世长辞。

1970年代，希格斯阐述的机制成为粒子物理学标准模型的核心内容，但其中提到的粒子却始终神秘莫测。直到2012年，6000余名物理学家在欧洲核子研究中心（CERN）开展了两项大型实验，并发现了具有相应特性的粒子。在此之前，这一被命名为“希格斯玻色子”的粒子已经声名大噪。但希格斯本人颇为谦逊，他更愿意称之为“标量玻色子”，以强调其没有自旋的关键特性。

1929年，希格斯出生于英国纽卡斯尔，后来就读于布里斯托尔的科瑟姆文法学校。在那里，他注意到前辈校友保罗 · 狄拉克（Paul Dirac）曾凭借在量子力学领域的杰出贡献而荣获1933年诺贝尔物理学奖，并在学校荣誉榜上被多次提及。因此受到鼓舞，考入伦敦国王学院后便开始攻读物理学，并于1954年获得博士学位。

作为一名徒步旅行爱好者，希格斯对爱丁堡情有独钟。因此，他在1960年欣然接受了爱丁堡大学的讲师职位。长期以来，他一直对亚原子粒子物理学中的对称性怀有浓厚兴趣。在物理学领域，对称性与能量、动量和电荷等量的守恒紧密相关。当时，未来的诺贝尔奖得主、美籍日裔物理学家南部阳一郎（Yoichiro Nambu）正致力于研究一个具有基本对称性的理论，但其中的粒子却没有质量。他试图通过一种名为“自发对称性破缺”的机制来产生质量。然而，这种对称性破缺同时也会产生零自旋的无质量粒子，但当时并没有任何证据支撑这一点。

1964年，希格斯洞察到借助规范理论或许能够绕开这一难题。希格斯指出，与自发对称性破缺相关的无质量粒子会被“吸收”为大质量粒子。围绕这一主题，希格斯发表了两篇简短的论文，其中一篇更是明确预测了一种自旋为零的巨大粒子。

1960年代，该领域曾一度被科学界边缘化，但希格斯并非孤军奋战。1964年，另外两篇关于该机制的论文相继发表，其中一篇甚至早于希格斯的论文。然而，只有希格斯引发了人们对这种相关的大质量零自旋粒子的关注。从1970年代开始，该粒子被命名为“希格斯玻色子”，并一直沿用至今。

大约就在这个时期，希格斯发现自己在理论粒子物理学的道路上迷失了方向。除了教学，他还参与大学的工会事务，但很少撰写物理论文。然而，随着人们对他关于自发对称性破缺工作的认识进一步加深，演讲邀请纷至沓来，其中一个备受欢迎的演讲题目是“寻找希格斯玻色子的一生”。

对于将2013年诺贝尔物理学奖授予希格斯和比利时物理学家弗朗索瓦 · 恩格勒（Fran?ois Englert，即1964年先于希格斯发表论文的作者），任何人（包括希格斯本人）都不会感到惊讶。因为自1980年代起，希格斯玻色子一直是粒子物理学领域的焦点，同时也引发了公众和媒体的广泛关注。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机建成后，关注度达到顶峰。人们满怀期待，寄望于这台尖端设备能够捕捉到标准模型中一直缺失的一环——希格斯玻色子。这位行事低调的物理学家因此成为媒体明星。

希格斯酷爱音乐，但对现代科技的附属产物几乎毫无兴致——他没有电视，也不上网。但希格斯也并非与世隔绝，他具有强烈的社会良知，曾参加核裁军运动并加入绿色和平组织。在诸多方面他都表现得谦逊有礼，拥有极具感染力的幽默感。他一直坚守着自己认为重要的工作，并为此感到自豪。也正是这项工作，最终使他功成名就。

资料来源Nature