——维克多·雨果
正是得益于这一策略，物理学家在CERN探测到了希格斯玻色子。这一发现在2012年7月公布，产生了巨大影响，引起了我们对最老的物理概念之一“质量”的理解革命。不过对于质量而言，它似乎注定依然是物体的一个重要特性，这个物理量也没什么神秘可言，它是可以测量的（用千克来表示）同时也是用来测量的（它用来表示物体的“实体性”程度）。用这种方法来看待质量，我们还能挑出什么毛病呢？
其实还是有很多东西可挑的！因为希格斯玻色子的存在揭示了，与其说质量是基本粒子的一种固有特性，是它们自身所带有的特征，不如说它更像是一种间接特性，它是粒子与真空的相互作用所造成的！事实上，真空内的的确确是有东西的。它尤其包含了能够创造质量的东西，也就是惯性，基本粒子通过它来抵抗着各种力。
为了能够更好地理解这这一部分，我们要重新好好回顾一下我们是用怎样的方式来理解粒子间的相互作用的，当然也不需要非得深入到细节中的细节里。
我们之前已经说过，人们非常机智地在粒子物理标准模型中使用对称的概念。在这无限小的世界里，有趣的对称充斥着抽象空间，只有数学家才知道如何将它们表达出来。在力的作用下，对称和物理系统有着直接的联系，而这也是为什么我们能很有效地识别出这样或那样的现象背后是哪种对称类型在操控。为了处理相互作用，物理学家利用一定数量的对称原理来进行有效的预测。但是这些原理也引起了一个恼人的问题：它们要求这些相互作用的粒子质量应该为零！光子的情况的确如此，光子是电磁相互作用的媒介（作用范围无限）。但弱相互作用（作用范围非常短）的媒介粒子却完全不是这样，它们的质量几乎是1个质子质量的100倍。这一理论和实验之间明显的矛盾在一段时间内使理论的一致性遭到质疑。但是1964年的夏天，弗朗索瓦·恩格勒、罗伯特·布鲁还有彼得·希格斯分别单独提出了理论解决方法，使得标准模型方程式和经验数据能够统一：这个方法就是假设存在一个量子场填满了整个空间，没有质量的基本粒子与这个量子场有着或强或弱的相互作用，这些粒子运动减慢的方式和它们有质量时运动减慢的方式相同。根据这一概念，质量就只是粒子的次要特性，因为粒子与真空摩擦，更确切地说是粒子与真空中的量子场摩擦，这个量子场被称为“希格斯场”。我们可以打个比方来解释其中发生的情况：基本粒子就像是没有质量的踩着滑雪板的物体，它们在类似于雪场的希格斯场上移动；有的粒子的滑雪板上完美地上好了蜡，它们可以没有摩擦地移动，也就是以光速移动，它们的质量为零；有的粒子的滑雪板没有上蜡，它们在雪上滑行得没那么顺畅，速度比光速慢，它们的质量不为零。质量的大小于是就可以被视作粒子脚踩的滑雪板的上蜡情况……
希格斯玻色子的发现证明恩格勒、布鲁和希格斯的这个观点是相当出色的，希格斯玻色子正是与希格斯场相关的粒子。这一发现的实现得益于我们前文提到过的大型强子对撞机。我们不难猜到这样一个项目中科技所起到的作用：两个极小尺寸的光束，以几乎等同于光速的速度沿着周长为27公里的圆形隧道相对而行，每秒绕隧道11245次，它们在明确指定的位置正面相撞。1252块15米长的超导偶极磁体在极高的磁场中被流体氦冷却，分布在整个隧道上，引导着在其中运动的质子，这些质子在超导射频腔里获得的能量，约等于一只正在飞行中的蚊子的能量。来自世界各地的几千名工人、物理学家、技术员和工程师花了很长的时间才设计并建造完成了这样一台机器。
希格斯玻色子的发现影响远不止于微观世界，它同时也关系到宇宙学。三位设想希格斯玻色子存在的物理学家提供的解释，实际上援引了一种叫作“自发对称性破缺”的过程，这种过程在宇宙历史早期可能产生过影响。自发对称性破缺指的是什么呢？事实上这是件非常复杂的事，但是为了理解它我们可以再次大胆尝试类比：将一个小珠子放在一个瓶子的底部（或者说它的屁股上），瓶底的外形像鼓起来一个包；在所有可能的位置中，最对称的是瓶底中心位置，也就是最高的位置（就像前面说的，瓶底中心是鼓起的）；但是这个地方是那么不稳定，如果我们将珠子放在那里，它很快就会朝任意一个方向（或右或左，或前或后）滚向瓶底的边缘；最终珠子会占据的位置将没有它最初的位置那么对称，而它最终的能量也会比开始的能量弱（因为珠子向一个更低的方向滚落时会失去势能）。这就是我们的一个例子，系统一开始时拥有的动力会倾向于降低系统当时所具有的对称性：最终的状态是系统拥有比此前更少的能量，它的对称性也不如初始时那样完美。正是这种类型的现象被物理学家称作“自发对称性破缺”。
原初宇宙中这种自发对称性破缺结束后，此前还混合在一起的、以4种零质量的球（3+1）为媒介的电磁相互作用和弱相互作用，突然得到了区分；它们变成了我们今天所了解的模样，电磁相互作用有着无限的作用范围和1种媒介球，弱相互作用的作用范围很短却有3种媒介球。
这样的一个过程被称为“希格斯机制”，能够赋予最初没有质量的W+，W-和Z0粒子以非零的质量（即使不确定赋予粒子的质量是否为零，至少粒子最后的质量不为零）。因此，这一机制极大地缩短了弱相互作用的作用范围。
这些不禁使我们想到宇宙密度还很大、温度还很高的时候，那时粒子并没有质量：它们就像是敏捷的天使，在真空中以光速传播；然后希格斯场突然遍布整个空间，赋予粒子非零的质量并保持至今。这一事件造成了另一个影响，它开启了粒子的“固有时间”（根据爱因斯坦的相对论，一个物体只要有质量就有属于它的固有时间）。也就是说从这个时间开始物质的时钟开始运行，我们可以叫它“尘世的天使时钟”（l’horloge des anges ici-bas），而将这个词组中所有的字母重新组合可以令人惊讶地组成希格斯的标量玻色子（le boson scalaire de Higgs）……
[1] 这是法语的文字游戏，parti[cul]e（粒子）=partie（部分）+[cul]（屁股），改编自谚语原话为“脑袋迟早战胜屁股”。
[2] 最早有这一论断的人是古希腊哲学家（也是当时的科学家）亚里士多德，它在中世纪科学体系中被奉为圭臬。但它自提出以来就备受争议，一直持续到牛顿所在的18世纪。哲学家罗吉尔·培根生活在13世纪，如果他真的有过同一论断，也并非原创。
[3] 加斯东·巴什拉，《原子论的直觉》（分类随笔），巴黎，Vrin出版社，1975，p. 36。加斯东·巴什拉是20世纪法国重要科学哲学家，诗人。——原注加编注
[4] 本体论是形而上学（métaphysique）的一个分支，主要研究一切现实生活中的事物所具有的基本特性，即“存在”。它也被称为存在论。
[5] 雨果的这句话放在这里是个双关，原文主语为“les masses”，既能表示“质量”，也可用来指“大众”“群众”。
[6] 对点：位于地球直径两端的点。
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