本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
幾年前，據媒體廣泛報道，英國著名物理學家史蒂芬·霍金公開打賭，認為大型強子對撞機（LHC）及其之前的所有粒子加速器永遠不會發現希格斯玻色子，這個被認為是宇宙早期賦予大質量粒子質量的“上帝粒子”。
他的宣告在全球物理學界引起了轟動。蘇格蘭物理學家彼得·希格斯的名字與這個假設粒子聯絡在一起（希格斯在 20 世紀 60 年代做了一些工作，其他幾位物理學家也做了相關工作，為賦予質量的玻色子的理論存在鋪平了道路）。他個人接受了挑戰，抱怨霍金，後來又感嘆，回答霍金的挑戰“就像批評已故的戴安娜王妃”。
事實上，過去十年來對物理學家的非正式民意調查顯示，絕大多數人認為希格斯粒子的存在是必然的結論，所需要的只是讓大型強子對撞機執行足夠長的時間：希格斯最終會出現。霍金以其有爭議和反傳統的言論而聞名，被認為只是在炫耀自己的影響力。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。 透過購買訂閱，您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
但是希格斯玻色子一直沒有出現。自 2010 年 3 月 31 日以來，大型強子對撞機以 7 萬億電子伏特的前所未有的能量水平持續執行，一直在積累 PB 級的資料，這些資料正在由全球互聯的計算機網格進行分析，以尋找這個缺失的玻色子。昨天，8 月 22 日，在印度孟買塔塔基礎研究所舉行的兩年一度的輕子-光子相互作用國際研討會上，一顆重磅炸彈被丟擲：歐洲核子研究中心（CERN）的科學家宣佈，在對撞機探索的整個能量範圍內——從 1450 億到 4660 億電子伏特——希格斯玻色子以 95% 的機率被排除在外。
尋找希格斯粒子是一項統計搜尋，涉及到觀察大型強子對撞機內部質子高能碰撞產生的粒子，測量它們的能量和飛行方向，以及其他引數，並試圖評估這些粒子中的一些是否可能來自碰撞產生的希格斯玻色子的衰變。這些評估帶有機率度量，例如 95%、99% 或者——粒子物理學傳統上對關於新粒子存在的“明確”結論的要求：99.99997%（這就是臭名昭著的“五西格瑪”要求）。
可以肯定的是，昨天在孟買提出的新的否定結果的性質是不同的。它們表明，以 95% 的機率，希格斯粒子在大型強子對撞機迄今探索的 1450 億到 4660 億電子伏特的能量範圍內不存在。不存在的機率並不高——仍有 5% 的可能性希格斯粒子隱藏在這個能量範圍內的某個地方。更重要的是，費米實驗室透過早期實驗確定，可能蘊藏希格斯粒子的 1140 億到略低於 1450 億電子伏特的較低能量範圍尚未被排除。但是希格斯粒子正在迅速失去藏身之處。較低的能量水平較小的加速器（例如費米實驗室的 Tevatron 和 CERN 的大型強子對撞機的前身 LEP）也可以訪問，但兩個對撞機都沒有找到它。也許希格斯根本不存在。
因此，雖然歐洲核子研究中心至少在今年年底之前將繼續尋找希格斯粒子，但如果沒有任何關於希格斯粒子的積極結果出現，那麼正如其所說，與整個物理學界對賭的史蒂芬·霍金將能夠兌現他的賭注。在這種情況下，國會可能會認為，儘管其在 1993 年取消美國替代歐洲核子研究中心的超導超級對撞機的決定普遍遭到美國物理學界的懊惱，但它可能畢竟是正確的舉動：花費數十億美元的納稅人資金來尋找一種可能不存在的粒子將是浪費的。
但是，如果希格斯粒子不存在，那麼宇宙中的質量從何而來？可能需要超越粒子物理學“標準模型”（希格斯是其基石，是解釋我們所知道的宇宙如何形成的缺失的一環）的理論。史蒂文·溫伯格在他關於電磁力和弱力統一的 1967 年具有里程碑意義的論文中，曾關鍵地利用希格斯粒子“打破對稱性”並將電磁力與弱力分開。此後，他在研究中超越了標準模型。溫伯格提出了一種名為“技術色”的理論，在這種理論中，我們宇宙的原始對稱性可以透過不同於難以捉摸的希格斯粒子的作用的機制來打破。但是，要證明技術色理論的有效性，可能需要比大型強子對撞機所能提供的能量水平更大的能量水平，同時也要花費同樣天文數字的成本。