科普经典解读-24找希格斯粒子(中)
这一周我基本上都是在贵州的fast的射电天望远镜考察。因为我要以它为题材创作一个科幻小说,所以就不具备录音条件。这期节目还是请大家来听平哥的单口相声。
好,这回还是我一个人来讲。我们上次讲了欧洲核子研究中心的来龙去脉,以及加速器和对撞机的发展史。这回我们就好好讲讲有关希格斯波色子比较深的一些知识了。毕竟量子场论是非常复杂的,没点知识沉淀后面就很难听懂了。
前方高能,别说我没通知过。我们在日常生活中能够感觉到的非接触式传递相互作用的就是磁性。这大家都知道,我们小时候就很喜欢摆弄吸铁石。我们也知道指南针是我国的一项伟大发明,指南针实际上就依赖于地球的磁场。
磁力是一种非接触力,牛顿所描述的万有引力也是一种非接触力。但是牛顿并没有描述这个万有引力是靠什么传递的,他只是告诉你引力呈现平方反比的规律,距离越远引力就越弱。在牛顿之前,人们当然也会知道引力。那苹果为什么会往下掉?不是往天上飞吗?大家都是想过的。
那么牛顿的最大的贡献是什么呢?其实牛顿最大的贡献就是统一,他告诉你使苹果落到地上的那种力和导致天体走椭圆轨道的那种力是一码事,是可以统一起来的,可以用一个公式加以解释。可以说这个就是物理学追求的一个目标之一。
我们总是希望用一套理论来解释所有的事情,拉普拉斯就首先用数学的方式来描述引力的分布,离地球越近引力越大,离地球越远那引力就越小,可以画出一个空间的引力分布图,这个实际上就是引力场的概念,场是可以无限延伸的。至于这个厂,它是个数学工具,还是一个实实在在的东西,拉普拉斯他自己也没说清楚。当然拉普拉斯描述的是一种静态的引力场,想动态你也动态不起来,也没有人能拿着地球快速乱晃是吧?也所以也就没有人会知道快速变化的引力场会引起什么样的效果。所以让人们真正领悟到变化的场会有什么样的作用。
还是人们发现了电磁场以后,古人认为诗词、电视电风马牛不相及。那是1820年,丹麦的物理学家奥斯特当着大众的面,他做了一个实验,就是给一根竖直的导线通了电以后,旁边的小磁针儿突然发生了偏软。但因为这个磁针太小了,只有近处的几个人能看清楚……