十年前，科學家宣佈了物理學中最重大的發現之一：希格斯玻色子。這個粒子在48年前被預測出來，是粒子物理學標準模型中缺失的一塊。部分為了尋找這個粒子而建造的機器，即位於日內瓦附近歐洲核子研究中心（CERN）的27公里長的環形大型強子對撞機（LHC），透過展示與希格斯玻色子預期相符的新基本自然單元的訊號，兌現了其承諾。
這個微小物體的存在最初是由物理學家彼得·希格斯在1964年提出的。多年來，這一預測的重要性被大多數科學家所忽視，包括希格斯本人。但漸漸地，人們逐漸清楚地認識到，希格斯玻色子不僅僅是粒子馬戲團中奇異的副角，而是主要的事件。這個粒子及其相關的希格斯場被證明是賦予所有其他粒子質量的原因，進而創造了構成我們宇宙並使我們物種得以存在的星系、恆星和行星的結構。物理學家們相信這個故事已經幾十年了，但直到2012年7月4日才得到證實，當時來自大型強子對撞機兩個實驗的研究人員宣佈了他們的發現，並證實了希格斯多年前的預測。
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然而，這一發現雖然在科學上令人興奮，卻將一位害羞的彼得·希格斯推到了公眾視野中。當他分享諾貝爾物理學獎的第二年，希格斯離開了他在愛丁堡的家，並在宣佈當天在城鎮另一端的酒吧露營，以便諾貝爾獎委員會無法聯絡到他。物理學家弗蘭克·克洛斯在他的新書Elusive: How Peter Higgs Solved the Mystery of Mass（Basic Books，2022年）中講述了希格斯和這位物理學家的偉大想法的故事。《大眾科學》與克洛斯談論了粒子、尋找粒子的過程以及這一切的開創者。
[以下是採訪的編輯稿。]
您的書名為 Elusive。當然，希格斯玻色子本身是難以捉摸的，物理學家花費了數十年和數十億美元才找到它。但希格斯這個人在您的書中也顯得難以捉摸。
當我採訪他時，我最大的震驚之一是當他說玻色子的發現“毀了[他的]生活”。我想，“當你完成了一些美麗的數學運算，然後結果證明你神秘地觸及了自然的脈搏，並且你所相信的一切都被證明是正確的，並且你獲得了諾貝爾獎時，這怎麼會毀了你的生活呢？這些事情怎麼會算是毀滅呢？” 他說，“我相對平靜的生活結束了。我的風格是與世隔絕地工作，偶爾會有一個絕妙的想法。” 他是一個非常隱退的人，卻被推到了聚光燈下。
在我看來，這就是為什麼彼得·希格斯這個人對我來說仍然難以捉摸，即使我已經認識他40年了。
您引用希格斯的話說，這個想法是“我唯一真正原創的想法”。您認為這是真的嗎？
是的，但是我們有多少人能說我們甚至有一個真正絕妙的想法呢？毫無疑問，他有一個真正絕妙的想法。在物理學中，做過真正大事的人往往會做很多大事。希格斯是獨一無二的，僅此一次。把它歸咎於運氣很容易，顯然運氣是其中的一部分。但是在正確的時間出現在正確的地點，你必須認識到這一點。希格斯花了兩到三年的時間真正試圖理解一個特定的問題。正因為他做了艱苦的工作，並且仍在努力加深他對這個非常深刻的概念的理解，當一份論文出現在他的辦公桌上，提出了一個相關的問題時，希格斯碰巧因為他所做的工作而有了答案。他有時說，“我主要因我生命中的三個星期而聞名。” 我說，“是的，彼得，但你花了兩年時間為那一刻做準備。”
希格斯玻色子的發現幾乎是在希格斯預測50年後發生的，他說他從未期望在他有生之年被發現。這個粒子最終被探測到對他意味著什麼？
他對我說，他的第一反應是鬆了一口氣，因為它確實得到了證實。在那一刻，他知道[這個粒子存在]，畢竟，他感到一種深刻的感動，因為這真的是自然的運作方式——然後恐慌，因為他的生活將要改變。
為什麼希格斯的發現如此重要？
希格斯的發現是質量不是粒子固有的東西。它是整個宇宙的結果。這之所以發生，是因為那裡存在一些物質場在做這件事。而奇怪的、違反直覺的方面是，如果[空間的]真空完全空無一物，它將比你用我們稱之為希格斯場的神秘物質填充它更不穩定。這是如此違反直覺，以至於我想知道這是否是這個想法花了這麼長時間才出現的原因。而我們現在知道這是真的。
大多數人都聽說過電磁場。如果你給電磁場增加能量，你可以把它激發成光子。類似地，存在我們稱之為希格斯場的物質。如果我們能對它施加足夠的能量，原則上，我們可以激發它併產生希格斯玻色子。希格斯玻色子和希格斯場類似於光子和電磁場。
然而，劃一根火柴會產生數百萬個光子，但要產生一個希格斯玻色子，我們必須將1250億電子伏特的能量集中到一個點上，這就是他們在大型強子對撞機所做的事情。這就是為什麼我們已經瞭解光子100年了，而最近才發現希格斯玻色子的原因。
自從發現希格斯玻色子已經10年了，有些人一直在譴責此後大型強子對撞機缺乏類似令人興奮的發現。您是否對希格斯之後沒有其他引人注目的發現感到失望？
這一發現是人類文化中的一個開創性時刻。這是一個可以與盧瑟福原子和原子核的發現相提並論的發現。這是我們沉浸在這種仍然神秘的本質——希格斯場——中的發現，它最終導致了宇宙中的結構。期望此後的其他發現能夠達到這個標準，就忽略了這一個發現是多麼深刻。
大型強子對撞機未來10年的前景如何？
發現希格斯玻色子就像爬山。當希格斯做他的工作時，我們甚至不知道山脈在哪裡，也不知道它可能有多高。粒子物理學的標準模型甚至不存在。人們模糊地意識到，在這個山峰的某個地方，有一個希格斯玻色子，這將真正證明整個結構都在那裡。到1990年代末，我們對山有多高有了一種感覺。直到2012年，我們才最終登上那個頂峰。
現在我們正在下山的另一邊，穿過平原，它們一直延伸到普朗克尺度[宇宙的最小極限]。如果我們是正確的，在平原的某個地方還有其他的山脈，那裡存在超對稱粒子或暗物質粒子。但是我們不清楚要走多遠才能看到這些新的山脈。這就是我們現在所處的位置和過去幾十年所處的位置之間的區別。我們沒有任何令人信服的方法來判斷我們必須走多遠。這很難捉摸。