他因“上帝粒子”獲諾獎，卻火速搬到鄉下：它毀了我的生活_風聞

金磊 Alex 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

他在得知自己獲諾貝爾獎的那天，並沒有興奮，沒有雀躍。

而是選擇火速逃離自己所住的城市，搬到人煙稀少的鄉下去。

然後他説：“這樣就沒人能打擾到我了。”

幹出這事的，正是英國物理學家彼得·希格斯 （Peter Higgs）。

很多人對他的印象還是停留在“他賭贏了霍金”、“等待48年的玻色子終於被證實”、“光速般獲得諾貝爾獎”。

甚至是顛覆了整個物理世界的認知。

但鮮為人知的是，希格斯還是一個極度社恐的人。

十年前的7月4日，歐洲核子研究中心（CERN）宣佈**“上帝粒子”**（希格斯玻色子）正式被發現。

而這也讓希格斯“被迫”站到了眾目睽睽的聚光燈之下。

當他面對蜂擁而至的記者和接連不斷的提問，希格斯顯得格外靦腆和侷促：

記者：是否覺得提出的理論像一個科幻小説？

希格斯：你要覺得是，就繼續這麼覺得吧。

記者：這項發現的意義是什麼？是否能推動世界的發展？

希格斯：我不知道。

而更為戲劇的是，當希格斯回到愛丁堡後，記者讓他在發佈會上從幕布中露一下頭，然後就出現了這一幕……

記者這麼做的本意是想表達“希格斯（玻色子）露頭了”，但從現在看來，也是極其符合希格斯社恐的性格。

“上帝粒子”讓希格斯名聲大噪，但他本人卻覺得很糟糕。

在接受相識40年的老朋友、粒子物理學家Francis Edwin Close採訪時表示：

玻色子的發現毀了我的生活。

希格斯認為，自己的工作風格是獨立的，偶爾有個好點子的那種。

在Close看來，希格斯簡直和被他發現的粒子一樣難以捉摸.

所以他為描寫希格斯及其理論的新書命名為：《難以捉摸：彼得·希格斯如何解開質量之謎》（Elusive: How Peter Higgs Solved the Mystery of Mass）。

……

或許，社恐、難以捉摸、獨行，才是聚光燈之下最為真實的那個希格斯。

論文被拒，轉投對手雜誌：他們不懂

1925年5月29日，希格斯在英格蘭泰恩河畔紐卡斯爾出生。

他17歲進入倫敦市立中學就讀，專研數學；後來在倫敦國王學院獲得物理學位，併成為愛丁堡大學的研究員。

（其後他也曾在其它大學任職，於1960年又返回愛丁堡大學擔任講師。）

希格斯在愛丁堡大學期間，便對**“質量”**產生了濃厚的興趣。

在經過深入研究之後，希格斯提出了這樣一個觀點：

在宇宙大爆炸剛發生的時候，粒子是沒有質量的。但在不到一秒的時間後，它們卻得到了質量。這是它們在一種場中相互作用的結果。

而這個“場”，便是後來著名的希格斯場 （Higgs Field），希格斯由此進而還預言了希格斯玻色子的存在。

但即便在現在看來具備如此“劃時代”意義的研究，也經歷了**“被拒稿”**的悲劇。

1964年，希格斯基於此前的研究寫了兩篇論文，篇幅均只有2頁，併發給了《物理快報》（Physics Letters）。

不過雜誌只接收了一篇，第二篇論文在評審階段，被著名物理學家南部陽一郎以“需解釋這一理論的物理學意義”為由拒稿。

而後希格斯添加了這部分內容後，轉手卻將被拒的論文投到了**“對手”雜誌**——《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

結果，中了！

這也就成為了希格斯有關玻色子設想的第一次公開發表。

而當時被拒稿的事情，希格斯可以説是耿耿於懷了，在那之後很多次的演講中，他都説：

好吧，我覺得當時他們根本就沒看懂。

事實上，**“看不懂”**這事還持續了好一段時間。

以至於英國科學部部長不得以舉辦競賽，來找到能用最通俗的“人話”去解釋理論的方法。

不過即使如此，希格斯玻色子仍舊沒有引發很多人的關注。

社恐希格斯：“上帝粒子”毀了我的生活

1993年，諾貝爾獎（1988年度）得主利昂·萊德曼出手了。

他專門寫了一本書來解釋這個理論，名字都想好了，叫做《上帝詛咒的粒子》。

不過雜誌社編輯為了讓這本書更有噱頭，將名字改成了**《上帝粒子》** （The God’s Particle）。

果不其然，連書帶名字，“上帝粒子”這個概念很快被傳播開來。

但這卻讓希格斯本人煩惱不已——因為希格斯是一個無神論者。

而且本身謙虛低調的他，此前不太接受拿自己的名字去命名相關理論和粒子。

用希格斯本人的話説就是：“我不配”。

他曾多次表示，這個機制應該叫“ABEGHH’tH機制”，因為他認為有八位研究員對這個理論做出了貢獻。

但“上帝粒子”令其更無法接受，於是權衡之下他只好面對用自己的名字去命名這件事了。

不過後來，當有人在其本人面前提及“希格斯玻色子”時，他還是會不禁打個冷顫。

而“上帝粒子”給希格斯帶來的煩惱，還不止命名這一個——

2012年，歐洲核子研究中心（CERN）在瑞士日內瓦召開發佈會宣佈：發現與希格斯玻色子特性一致的新粒子。

消息一出，宛如一枚重磅炸彈投擲在了科學界。

向來低調、內向的希格斯，在發佈會現場只是坐在角落裏，拿出白手絹輕輕擦拭奪眶而出的淚水：

這證實了我48年前的猜想，我沒想到有生之年能夠看到這一切。

事後，與希格斯對賭的霍金公開將100美元的賭注寄到了他手上，諾貝爾獎也緊隨而至。

但也正是這些紛沓至來的榮耀，把本來深居簡出的希格斯一下子拉到聚光燈下，給他帶來了不小的煩惱。

所以，就發生了前文提到的那些事。

在得知自己獲得諾獎的當天，希格斯趕忙離開了位於愛丁堡市區的家，搬到了一個鄉村莊園。

這樣就沒人會打擾到我了。

畢竟在希格斯玻色子被正式發現之前，83歲（2012年）的老爺子還在愛丁堡獨居着。

家裏沒有電視、電腦，他甚至很少打電話；他與外界交流的主要方式，也僅僅是翻看幾本物理學雜誌。

甚至在旁人的印象中，他是看到陌生人都會害羞的那一類。

這也就不難理解，為什麼“上帝粒子”會給希格斯帶來煩惱了。

以至於老爺子在接受採訪時留下那句：

粒子的發現毀了我的生活。

生活中的希格斯：習慣孤獨

在生活中，希格斯習慣於當一個獨行者。

他的大部分童年時光都是在家中母親教導下度過的；其父是個BBC的無線電工程師，基本與他們分開生活。

而他前半生的主題基本可以概括為：追求不時髦的東西。

他甚至在僅20多歲時，就被打上了“老頑固”的標籤。

因為他選擇了一個被同時代人幾乎拋棄的物理學分支，別人都認為沒有前途。

而至於怎麼和女孩子們打交道，年輕的希格斯幾乎“一竅不通”。

他在倫敦國王學院認識的一生摯友，英國物理學家Michael Fisher後來回憶道：

每當他們在歐洲各地開車環遊度假時，他都會給希格斯介紹女朋友，可惜希格斯從未成功過……

△ Michael Fisher

當時，希格斯與浪漫絕緣的形象深入人心。

以致於他後來向理想主義的美國語言學家Jody Williamson求婚時，驚呆了眾人。

當Michael Fisher在國王學院得到了他理想工作時，希格斯去了愛丁堡大學。

在愛丁堡大學員工俱樂部的一次會議上，希格斯結識了Jody Williamson。

他們於1962年至1963年之間結婚。

1965年的一天，正在工作的希格斯被叫到電話旁：他的妻子生下了他們的第一個孩子。

巧合的是，希格斯那天正在撰寫的論文，是關於宇宙誕生的一個關鍵時刻。

科研方面，自1964年希格斯寫下關於希格斯玻色子的第一篇論文後，他已被潑了多次冷水。

不過他最終收到了哈佛大學的演講邀請，這一次，作為聽眾的其他物理學家們終於沒有再打擊他的觀點。

當他於1966年回到愛丁堡時，已有了一定的國際聲譽。

而另一邊，他的婚姻家庭卻開始出現問題了。

他的妻子於1969年生下了他們的第二個兒子，幾年後還是提出了離婚。

離婚，不僅沒有讓希格斯更努力地工作，反而讓他失去了支撐自己研究的精神支柱。

後來，希格斯決定放棄追逐榮譽，更多地投身於教學。

他的前妻Jody留在了愛丁堡。他們倆仍然是朋友，並共同履行着父母、以及後來祖父母的職責。

雖然“上帝粒子”的發現給希格斯的生活帶來了不便，但與此同時，這也足以證明希格斯玻色子被發現有多麼重要。

為什麼希格斯玻色子這麼重要？

再來説説希格斯玻色子。

2013年，諾獎官方對希格斯給出的頒獎理由是：

他首先在理論上發現了希格斯玻色子的機制，而最近有實驗證實了這種粒子的存在。

所以，希格斯玻色子為何如此重要，科學家為什麼能憑它問鼎諾貝爾物理獎？

要回答這個問題，不妨先來了解一下量子世界和粒子之間是如何相互作用的。

在希格斯首次提出希格斯玻色子的1964年，當時物理學家們都致力於用一種叫作量子場論 （Quantum Field Theory, QFT）的理論框架來描述弱力。

彼時，量子場論已形成了量子電磁學的基礎，是一個對電磁相互作用非常成功的描述。

然而，由於一個基本問題，將量子場論應用於弱相互作用是不可能的：該理論不允許粒子有質量。

具體來説，就是W和Z玻色子的弱力載體必須是無質量的，否則就會打破量子場論的一個基本對稱性，導致該理論失效。

這就造成了一個Bug——因為弱力載體必須有質量，才能與弱相互作用的極短範圍一致。

而希格斯機制找到了解決這個問題的辦法。

希格斯機制，可以簡單描述為：

當宇宙誕生時，希格斯場充滿了不穩定但處於對稱狀態的粒子。

在大爆炸後不到一秒，該場出現了一種穩定的配置，但它打破了最初的對稱性。

在這種配置中，理論方程仍然是對稱的，但希格斯場的破缺對稱性產生了W和Z玻色子的質量。

此外，後來的研究發現，其他基本粒子也能通過與希格斯場的相互作用獲得質量。

希格斯玻色子，就是希格斯場的一種基本粒子，它不帶電荷、色荷，極不穩定，生成後會立刻衰變。

該粒子被證實，對於揭開物質質量起源之謎有極為重大的意義。

自2013年希格斯本人因希格斯玻色子獲諾獎以來，該領域研究一直在蓬勃發展。

在希格斯玻色子被發現10週年之際，Nature雜誌分享了從那時至今，科學家們已瞭解到的，和還想繼續探索的東西。

而歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（LHC）即將進入第三個運行階段；此外，科學家們已開始着手準備，計劃從2030年開始進行LHC的第四次運行，探索更多未解之謎。

在這裏，讓我們和Nature一起，祝希格斯玻色子10歲生日快樂！

最後，分享一句泰晤士報對希格斯玻色子的評價：

這種粒子以希格斯命名是恰當的。它是難以捉摸的、是渺小的，但它有能力改變世界。

參考資料：

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-022-01859-w

[2]https://www.scientificamerican.com/article/how-the-higgs-boson-ruined-peter-higgss-life/

[3]https://www.scientificamerican.com/article/10-years-after-the-higgs-physicists-are-optimistic-for-more-discoveries/

[4]https://physics.aps.org/articles/v15/100

[5]https://www.npr.org/2022/07/05/1109742531/cern-large-hadron-collider

[6]https://www.telegraphindia.com/india/he-who-chose-his-particle-over-his-wife-the-burden-higgs-had-to-bear-to-explain-the-weight-of-the-universe/cid/400030