《難以捉摸》評論：沉重議題中的光明——《華爾街日報》

2008年的彼得·希格斯。圖片來源：Alamy Stock Photo1964年7月，35歲的物理學家彼得·希格斯説道：“這個夏天，我有生以來第一次真正有了原創的想法。“48年後，希格斯在日內瓦宣佈他的想法已被實驗驗證。雖然被稱為希格斯玻色子的亞原子粒子實際上並未被直接觀測到，但它在瑞士歐洲核子研究中心大型強子對撞機中對亞原子碎片的相互作用確鑿無疑。全球媒體蜂擁而至，希望聽到這位所謂"上帝粒子之父"的發言，但彼得·希格斯卻如同他名字命名的玻色子般難以捉摸——他安靜地坐在觀眾席上，拒絕發表評論。在《難以捉摸》一書中，希格斯的朋友兼同事弗蘭克·克洛斯為這位"害羞、謙遜"的物理學家及其著名粒子撰寫了充滿理解的傳記，後者（粒子）的複雜性在書中得到了更充分的闡釋。

彼得·希格斯的父親是英國廣播公司初創時期的音響工程師，用克洛斯的話説"不擅長與孩子相處”。作為獨生子，彼得因嚴重哮喘和濕疹部分時間在家自學。“希格斯特立獨行、不在乎他人看法的孤僻傾向，正是早年生活的產物，“克洛斯寫道。

主要靠自學原子物理的希格斯，16歲時聽聞廣島和長崎的原子彈爆炸事件，既着迷又震驚。大學研究員生涯初期，他積極參與核裁軍運動，並因此結識了美國妻子喬迪。這段婚姻持續到1970年代初，這位物理學家"將科學生涯置於家庭之上”，常在度假與學術會議之間選擇後者。《難以捉摸》未提及任何後續感情經歷；據克洛斯所述，兩人從未離婚且"始終保持良好關係”，直至喬迪2008年去世。

彼得·希格斯的科研興趣集中在基本力領域：電磁力與另外兩種被稱為"強"和"弱"的作用力。電磁力已通過量子場論得到完美闡釋，該理論將吸引或排斥現象描述為無質量粒子（光子）在無限距離間的交換。這些方程式展現出名為"規範對稱性"的特性，人們曾希望用類似方式描述強相互作用與弱相互作用。但問題在於，已知強力和弱力僅作用於亞原子尺度，這意味着它們的傳播粒子必須具有質量。理論物理學家們當時無法建立相應模型，直到1964年夏天，彼得·希格斯找到了解決方案——通過引入新變量（一種新型場），使得方程式能夠推導出具有質量的傳播粒子。

他通過三篇論文闡述該理論，其中兩篇全文收錄於《難以捉摸》一書中。希格斯未曾意識到，當他在愛丁堡攻關時，全球多地物理學家正獨立得出相似結論。倫敦三人研究小組（其成果發表僅稍晚於他）指出了一個關鍵錯誤，使他得以修正理論。但最早突破來自比利時兩位研究者關於導電性的研究——在常規温度下，電纜中的電子會遇到電阻；而在接近絕對零度時，某些材料的磁場作用範圍急劇縮小，電阻完全消失。這種現象可視為類似水結冰的相變，從粒子物理角度看則彷彿光子獲得了質量。愛丁堡、倫敦和布魯塞爾的研究者們（被同行稱為"六人幫”）共同證明：宇宙可能處於某種凍結狀態"，若通過大爆炸或粒子加速器"加熱"系統，有質量的力載體可能重歸無質量狀態，此前看似截然不同的作用力將合而為一。

將這一理論應用於強相互作用力的嘗試以失敗告終。“到1967年夏天，希格斯選擇了放棄。“不久後，史蒂文·温伯格意識到他們"用對了方法卻解決了錯誤的問題”。在一篇簡短論文中，他展示瞭如何將弱相互作用力與電磁力統一於規範場論框架。他在參考文獻裏如實標註了"六人幫"的貢獻，卻因誤以為希格斯最早發表論文而將其列在首位。弗蘭克·克洛斯認為，這個錯誤正是關鍵玻色子最終得名"希格斯"的原因之一。與化學元素或小行星不同，基本粒子並沒有官方命名機構。克洛斯寫道：“粒子名稱完全遵循民主原則，由學界通用稱呼決定。“到1970年代中期，相關命名已塵埃落定：傳遞作用力的玻色子稱為W和Z，賦予它們質量的則稱作希格斯玻色子。

克洛斯講述了一個插曲：當一位實驗物理學家在布魯塞爾大學報告研究成果時提到"希格斯玻色子”，“突然注意到前排有人面露不悦”。這位不快的聽眾正是比利時研究團隊的羅伯特·布勞特。報告人立即改口：“我深知這項研究是多人合作的成果，但按照理論物理學界的慣例，我採用了最簡短的名稱。“布勞特當即回應：“我的姓氏只有五個字母。”

1992年布勞特與希格斯會面時，兩人"相處極為融洽”。當時歐洲核子研究中心已證實W和Z粒子的存在，唯獨希格斯玻色子尚未被發現。由於無法預測其質量（進而無法確定激發它所需的能量規模），學界將希望寄託於建造更強大的粒子對撞機。美國物理學家利昂·萊德曼是積極倡導者，他在1993年著作《上帝粒子》中為德州超導超級對撞機項目辯護（該項目同年因成本超支被取消），並推廣了這個飽受爭議的綽號。他在書中解釋：“出版社不允許我們稱它為’該死的粒子’"。

這場耗資巨大、規模空前的搜尋行動為彼得·希格斯帶來了令他措手不及的聲名。儘管自1967年以來他鮮有新研究成果問世，卻突然被置於與深諳媒體之道的斯蒂芬·霍金同等的聚光燈下——後者曾在1996年高調打賭稱這種難以捉摸的玻色子永遠不會被發現。希格斯先生只是平靜地表示：“斯蒂芬·霍金對粒子物理學的認知並不如他自己認為的那般深刻”，當媒體將此報道為"人身攻擊"時，他感到受傷。同樣具有誤導性的是媒體頻繁將希格斯玻色子描述為所有質量的來源——畢竟，它自身的質量又從何而來？

2012年這項以他命名的玻色子被發現後，問題變成了"六人幫"中誰該分享諾貝爾獎（該獎項最多隻能由三人共同獲得）。最終獎項授予了彼得·希格斯和比利時人弗朗索瓦·恩格勒。若羅伯特·布勞特沒有在2011年去世，他本應是第三位獲獎者。彼得·希格斯只是運氣好嗎？克洛斯先生引用高爾夫球手加里·普萊爾的名言：“我練習得越多，運氣就越好。“1964年這位物理學家為他的獎盃付出了艱辛努力——只是收穫它的時間更為漫長。

克魯米先生是《虛無的偉大鏈條》一書的作者。

本文發表於2022年6月4日印刷版，標題為《照亮沉重問題的光芒》。