全球物理學家夢寐以求發現的「上帝粒子」——希格斯玻色子，可能已被科學家「瞥見」。接近歐洲粒子物理研究所（CERN）的科學家預料，CERN將在今晚公布觀察到希格斯玻子的「重要迹象」。消息人士稱，基於科學精神，CERN仍不會宣布「完整地發現」了希格斯玻色子，但這無疑是尋找上帝粒子歷程中重要里程。
重要性可比60年前發現DNA
專家形容，「發現」上帝粒子（希格斯玻色子，Higgs boson）的存在，肯定會成為21世紀其中一個最重大的科學突破，其重要性可與60年前發現DNA雙螺旋結構相提並論。CERN前負責人埃利斯（John Ellis）向BBC說，他預期CERN今天將公布「首次瞥見」（first glimpse）希格斯玻色子。「它是基本粒子理論中，失落了的一塊拼圖，我們尋覓30年，終將找到它。」
物理學家相信，希格斯玻色子是所有物質的質量之源、是促成宇宙成形的重要粒子，一直尋找其存在證據。為此CERN今年進行了大量質子對撞實驗，期望旗下兩支研究團隊，可分別透過兩套不同的探測儀器（即ATLAS探測器和CMS探測器），證實希格斯玻子的存在。
兩組專家的觀察結果，將互相驗證，一位有份參與實驗的科學家透露，在350萬億次的質子撞擊中，其中約10次可能已讓希格斯玻色子現形，其質量約為120至125個GeV（GeV是衡量質量/重量的單位，一粒質子的「重量」僅得1GeV），意即希格斯玻色子的質量，為質子的120至125倍。
誤差進一步縮小 始算「發現」
與兩支團隊有密切接觸的科學博客說，據他們理解，兩隊研究員都找到看來非常接近希格斯玻色子的迹象。CERN負責人稱，ATLAS和CMS兩支團隊，將公布希格斯玻色子研究的最新消息，但不會正式公布發現「上帝粒子」。外界相信，當局將公布，最新觀察結果的準繩度，在統計學的5級sigma「肯定標準」中，會有很高的肯定程度（詳見另稿）。知情博客稱，CMS組的證據，肯定度達2.5級sigma，而ATLAS組的證據，更有3.5級sigma，意味觀察到希格斯玻色子的迹象，有95%以上的準確度，夠資格形容為「觀察」到希格斯玻色子。研究要達到第5級sigma（即誤差機會只有0.00003％），才能正式確認為「發現」。專家相信，在取得更多實驗數據支持後，CERN最快可在明年3月，正式確認是否發現了上帝粒子。
上帝粒子現形？ 上帝粒子現形？ 2011/12/12
全球物理學家夢寐以求的「上帝粒子」─希格斯玻色子（Higgs boson）有可能在十三日正式與世人見面。倫敦國王學院馬克士威講座教授艾利斯（John Ellis）日前接受英國廣播公司（ＢＢＣ）訪問時表示，科學家證實希格斯玻色子存在的大日子就快到了。
當代粒子物理學標準模型（Standard Model）預言有六十二種基本粒子存在，希格斯玻色子是唯一尚未被發現的粒子，它具有質量，而且是所有物質的質量之源，亦即，其他粒子在希格斯玻色子構成的力場中，受其作用而產生慣性，最終才有了質量。
希格斯玻色子得名於仍在世的英國科學家希格斯（Peter Higgs），玻色子是一種自旋為整數的粒子，光子就是玻色子。希格斯玻色子的特點之一就是極難發現和分辨，尋找它是當代物理學界最熱門的課題之一，有人形容它是物理學家的「聖盃」。
歐洲粒子物理研究中心（ＣＥＲＮ）大強子對撞機（ＬＨＣ）的兩個團隊預定十三日分別召開記者會，揭曉最新碰撞實驗結果。一位團隊發言人向ＢＢＣ透露，他們光是今年就檢視了三五○兆次粒子碰撞的殘骸，其中約有十次可能已讓希格斯玻色子現形，其質量約為一二○○至一二五○億電子伏特，亦即質子的一二○至一二五倍。
ＬＨＣ兩個團隊的實驗各自獨立，分別使用超環面儀器（ATLAS）與緊湊緲子螺管探測器（CMS）兩種裝置，兩者技術完全不同。通過這種獨立運作方式，兩個團隊的探測結果既相互獨立，又可以相驗互證。兩種探測結果的相近程度，將是確定是否發現希格斯玻色子的重要衡量指標。
曾任ＣＥＲＮ客座教授的艾利斯說：「我認為人類即將首次看到希格斯玻色子…標準模型描述所有基本粒子的原理，有如一塊無比巨大的拼圖，正中間卻失落了一塊，我們尋尋覓覓卅年…終將找到它。」
ＬＨＣ位於法國與瑞士邊界，造價約一百億美元，堪稱史上最昂貴的機器，主體結構是一道廿七公里長、供質子繞行對撞的地下環型隧道，二○○八年九月十日正式啟用。先前有人言之鑿鑿，聲稱ＬＨＣ會製造出黑洞或奇異物質（strangelet），導致地球毀滅，ＣＥＲＮ則強調這類風險微乎其微，杞人憂天實無必要。
2011/07/29
據負責大強子對撞機（Large Hadron Collider ）的科學家在周一召開記者會表示，科學家尋找所謂的上帝粒子「希格斯玻色子」（Higgs Boson）的結果，最快還要再等一年，才能證實它是否存在。
稍早有傳言，科學家已將近找到希格斯玻色子存在證據，不過，周一歐洲核子研究組織（CERN）祕書長霍耶爾召開記者會表示，「我們一直在廣泛討論希格斯玻色子，我想明年就可以有重大的發現，我認為在明年底前，一定可以對外說明它究竟是否存在。」
根據《法新社》報導，美國費米國家加速器實驗室(Fermilab)負責相關實驗計畫的發言人索娜藍博也表示，「尋找希格斯玻色子已經進入最令人期待的最後階段。」
另外，參與大強子對撞機科學家吉亞諾提（Fabiola Gianotti）在接受英國《衛報》訪問時表示，「我們現在無法說什麼，不過很清楚地是，過程相當耐人尋味。」
CERN祕書長霍耶爾也表示，「不管最後的結果是有還是沒有，都是歷史性的重大發現，」因此，他也暗示不管結果如何，當初曾有參與的科學家都很容易與未來的諾貝爾獎沾上邊。
科學家是自1964年開始尋找希格斯玻色子的存在，現在繼續透過埋設在法國與瑞士邊界100公尺的地下、總長27公里的大強子對撞機做實驗，預計在1年半以後，對外公布尋找上帝粒子的結果。
上帝粒子
2008年9月10日，『地球上最偉大的科學演出』拉開帷幕，位於法國和瑞士邊境的大型強子對撞機開撞。這個全球排名第一的『大科學』工程挑起了全世界公眾的神經，除了激動，他們更多的是好奇、恐慌和疑慮。
『上帝粒子』芳蹤難覓
這些天，大型強子對撞機(LHC)差不多被渲染成『黑暗傳說』的主角，製造黑洞毀滅地球的傳言沸沸揚揚，甚至有一位印度少女因害怕世界末日降臨而喝農藥自殺。
也難怪人們把它想像得恐怖又神秘。LHC隸屬目前世界上最大的物理實驗室──歐洲核子研究中心，他們花了30年時間，耗資60億美元，在地下100米處挖了一個周長27公里的隧道，圈地面積有450個『鳥巢』那麼大，然後放入巨型機器。一大堆頂級聰明的科學家在不見天日的地洞里終日忙碌，很容易被人聯想到秘密和陰謀。
這台周長約是半程馬拉松的大機器，能夠將兩束質子分別加速到99.9999991%光速，然後讓二者迎頭相撞，每個質子攜帶的能量相當於一輛重400噸的火車以時速200公里的速度前行時所具有的能量。科學家們則坐在監測器和電腦前，等著看質子束們『頭破血流』後的『好戲』。他們能看到什麼？他們為什麼和粒子們過不去？
物理學家有他們的大夢想。人類對宇宙的認識並不完整，對一些問題苦苦思索卻始終沒有答案，比如人類來自何處？世界由何構成？宇宙最初是什麼樣子？質量如何從無到有？物理學家似乎是在研究上帝生活uv，為此他們提出很多理論，然後製造出龐大的機器來檢驗這些理論是否正確。於是粒子加速器誕生了，而LHC就是它們中規模最大、最先進的一個。
他們要用這個大家伙檢驗關於粒子和力的『標準模型』是否正確，做法是設法撞擊出傳說中的『上帝粒子』希格斯玻色子。希格斯玻色子是以英國物理學家彼得‧希格斯的名字命名的，上世紀60年代他引入希格斯玻色子，解釋了為什麼粒子會有質量，粒子的質量到底從何而來，由此完善了粒子物理標準模型。1988年諾貝爾物理學獎得主利昂‧萊德曼將希格斯玻色子譽為『上帝粒子』，意思是找到希格斯玻色子就洞悉了上帝。
這個模型已經經過多年精確實驗的檢驗，但是唯獨沒有發現傳說中的『上帝粒子』。40多年來，它一直芳蹤難覓，和物理學家玩捉迷藏遊戲。大多數物理學家認為，找不到是因為現有的粒子加速器無法產生質量如此之大的粒子，所以他們建造了威力更加強大的LHC。『LHC的研究具有判決性，如果真有希格斯玻色子出現，它一定能探測到，不像以往的實驗設備存在漏網的可能性。』中科院高能物理研究所陳國明研究員對本刊記者說。
事實上，希格斯玻色子轉瞬即逝，根本無法直接觀測到。加速器中的粒子束碰撞能得到極大的能量，可以轉化為一些稀有、奇異、已經不在現今宇宙中的粒子。這些粒子就像古代的錢幣，能給我們提供一個觀看過去的獨特視角，但是它們非常『易碎』，在極短的時間內就會衰變成普通的粒子。
所以，『LHC在兩束粒子流碰撞之處安裝有巨型探測器，用於記錄並測量每次對撞產生的上千個粒子。通過電腦處理探測到的穩定粒子下的信號痕跡，科學家能夠倒推出是否發現了新粒子。』中科院高能物理研究所副研究員賈宇對本刊記者說。
找到好還是找不到好？
此前有人認為，LHC發現希格斯玻色子的概率是30%。著名物理學家霍金曾與美國密歇根大學的高迪‧凱恩教授打賭，認為LHC不會發現希格斯玻色子，賭注是100美元。鑒於霍金逢賭必輸的經驗，LHC找到希格斯玻色子的可能性或許會高一些。
當然這隻是玩笑，擁護不同理論的科學家有他們自己的看法，看見曙光者有之，潑冷水的更是不乏其人。有人說，如果能順利發現希格斯玻色子，將會一口氣解決一大堆物理學難題;如果發現不了，要麼就是標準模型有問題，要麼就是量子理論有問題，不論如何，對物理學界都是一記重拳。
美國普林斯頓高級研究院的尼瑪‧哈米德也為此打了個賭，賭LHC能找到希格斯玻色子，不過他的賭注稍微大了點，是自己一年的薪水。
而荷蘭烏特勒支大學的諾貝爾得主馬丁‧維爾特曼則認為，如果實驗沒有發現希格斯玻色子他不會感到驚訝，因為他不相信希格斯理論。
英國卡拉姆市原子能機構主任里斯‧史密斯認為，希格斯玻色子和超對稱都能被找到，前者的概率為95%，後者的概率為60%。他在1994～1999年擔任歐洲粒子物理研究所所長，曾為LHC做過大量的工作，當然不希望自己的努力落空。
國外甚至還有媒體撰文名為《60億美元的LHC馬戲團》，配圖是被PS上紅鼻子的希格斯教授，下面配有一行字:『參觀LHC的希格斯，是當今最昂貴科學馬戲團的負責人。』霍金則說，如果實驗找不到『上帝粒子』反而會『更令人興奮』，理由是『顯示某些東西出錯，我們需要重新思考』。
那麼，科學家希望LHC發現的最好結果到底是什麼？
中國參與此項研究的科學家顯得較為謹慎，陳國明對本刊記者說:『這真是個矛盾。如果找到希格斯玻色子，是件令人高興的事，這就證實現有的標準模型非常完美。如果找不到希格斯玻色子，我也會非常高興，這証明我們原有的理論是錯誤的，以後會有新的發展。原有模型本來就有一些缺陷，比如無法解釋暗物質以及太陽中微子振蕩，即便找到希格斯玻色子，這些問題還是無法解決，需要理論進一步發展。』
看來，霍金的觀點不無道理，只是他樹大招風。
實際上，科學是一門証偽的學問，如果投入如此之大的人力、物力、財力，只証明一個存在了40多年的理論是錯誤的，雖然對很多研究人員而言是個巨大的打擊。但是從科學的長河來看，卻是值得的，它會給研究人員指明新的方向，催生新的理論。19世紀牛頓力學幾乎可以解釋一切，但它頭頂上一直徘徊著兩片烏雲，一片是干涉，一片是黑體輻射。正是因為對這兩片烏雲疑惑不解，所以才催生了後來的相對論和量子力學，致使物理學迅速發展。
賈宇的觀點則是:『如果只找到了希格斯玻色子卻沒找到其他東西，那將是非常可怕的。三四十年來，高能物理都沒有太大突破，如果又証明模型已經完美，那麼高能物理幾乎就走到頭了。』
如果模型真的完美，那麼可能會有大批理論物理學家失業。只要『上帝粒子』仍未發現，理論學家就可以繼續天馬行空，推算上帝是如何生活的。
這是一群極度渴望完美的科學家，他們認為物質的原始形態應該是非常簡單的，可能就像電腦運用二進制排列組合編制程式一樣。萊德曼在《上帝粒子:假如宇宙是答案，究竟什麼是問題？》一書的結尾處寫了一段非常抒情的話:『天空中出現了一道炫目的光芒，一束光亮照亮了我們這位沙灘主人。在巴赫B小調彌撒曲莊嚴、高潮的和弦配樂下，也可能是在斯特拉文斯基的《春之祭》中，天空中的光慢慢地變成了上帝的臉，微笑著，但帶著極度甜蜜的悲傷表情。』
這是他們對終極理論的渴望，而且他們理想中的終極理論非常簡潔，沒有過多的參數，一個諸如E=MC2的公式就能夠闡釋整個宇宙。但是標準模型除了無法解釋暗物質、太陽中微子振蕩等現象之外，還包含了過多參數，這些都不符合一些物理學家對終極理論的審美標準。換句話而言，女神應該婀娜多姿、完美無暇，不應該是個滿臉雀斑的胖子。
黑洞以及其他傳言
或許『黑洞吞噬地球』的言論能夠增加報紙銷量，但是，『對於懂物理的人來說，這純粹是無稽之談』。賈宇說。
LHC的科學家已經對媒體說過很多遍LHC不會產生世界末日的原因。
數十億年來，自然界產生的高能粒子通過太空中巨大的磁場和電廠提供的能量來獲得加速度，它們曾大量降落在地球上。它們的能量比LHC大得多，但是地球照樣存在。即便真能產生微型黑洞，也只有電子或質子大小。『根據霍金的理論，黑洞的溫度和表面積成反比，表面積越小溫度越高，電子或質子大小的黑洞會在瞬間蒸發。穩定的黑洞才具有危險，這種轉瞬即逝的微型黑洞沒有任何殺傷力。』賈宇補充道。
不過，LHC這種大型專案注定會引起爭議，就算不是黑洞也會是其他，比如理論不成熟、浪費納稅人的錢、沒有實際意義、破壞環境、毀滅地球等等。這在之前是有過先例的，最慘的莫過於當年的超導超級對撞機(SSC)。
在LHC建成之前，粒子物理的研究中心一直在美國。世界上最大的粒子對撞實驗室是美國的費米國家實驗室，曾因其在2001年7月第一次直接觀測到τ中微子而開啟了物理研究的新時代。『但是LHC建成後，粒子物理的研究中心就移到了歐洲。』賈宇說。
在美國粒子物理風華正茂的年代里，曾經有過更加雄心勃勃的大計劃。1987年6月，雷根總統宣布美國將開發用於探究基本粒子的超導超級對撞機，大小和威力是LHC的3倍多，如果建成，將耗資100億美元。它包括一條長87公里的加速器隧道，計劃將粒子束加速到30萬億～40萬億電子伏特，相比之下，LHC的隧道是27公里，將粒子束加速到7萬億電子伏特。
1993年秋天，美國人已經在得克薩斯州東北部城市達拉斯挖掘了大約23公里的隧道，就在這一年，在美國國會的強烈干預下，SSC專案被迫下馬，胎死腹中。先挖坑、裝儀器，後拆儀器、填坑，前前後後就花了20多億美元，不僅斷送了粒子物理在美國的霸主地位，也埋葬了眾多科學家的夢想。大型粒子對撞機的發展過程，真是幾家歡樂幾家愁。
就算LHC已經呱呱墜地，仍被千夫所指。它被稱為是科學家陶醉其中的夢幻狂想曲，除此之外沒有任何實際用途。『基礎研究剛發展時，往往沒有過于明確的應用前景，但是發現真理後對其他科學的推動作用是無可估量的。』陳國明對本刊記者說，『科學史上可以舉出一大串例子來証明這一點。比如量子理論剛提出時對於實際應用也是一無是處，但是後來它在實踐中獲得的成就卻令人吃驚。科學家通過量子理論發明了電晶體、半導體，隨後研制出晶片，我們的生活中已經離不開這些東西了。』
『不過，LHC本身還是有一些實際應用的，它的幾大關鍵技術，比如加速器、探測器和電腦技術都有實際應用價值。』
之前，歐洲核子物理研究組織總控制室主任保羅‧科利爾(Paul Collier)也曾說過:『人人都把注意力集中到LHC的啟動上，但是它還有很多重要的實際應用研究專案要實施。』
『歐洲核子研究中心是萬維網(www)的發源地，萬維網是當時為了提高中心內科學家們相互協作的效率才開發的，後來才有了大家熟悉的互聯網。當時中科院高能所也參與了這些專案，所以最早將萬維網引入中國。』陳國明介紹道，『在LHC中，據科學家估算，每秒鐘產生的資料能夠寫滿10萬張光盤，6個月時間這些光盤就可以從地球堆到月球。這需要中央電腦非常強大的運算能力，所採用的網格網路是新研發的技術，日後也能推動互聯網技術的發展。』
『此外，如果用加速器加速的粒子照射海鮮等不易保存的食品，會把所有的活組織都殺死，然後進行真空包裝，不用添加任何防腐劑即可長期保存。加速器加速的粒子還可以用在海關上，用來掃描集裝箱有無違禁物品。』按照歐洲核子研究中心的說法，LHC還能在疾病治療、摧毀核廢料以及計算氣候變化方面大顯身手。總之它用處多多，用《科學》雜誌的話來說，即使它只能貢獻少量科研資料，也足以被視為重大進展。
到目前為止，LHC還處於對質子束流進行極其複雜細致的同步調整階段，只是剛剛開了個頭。不管它日後能撞出什麼，物理學的探尋之旅都不會終結，而會是新的開始。
歐洲大型對撞機延長運作1年尋找“上帝粒子”歐洲核子研究中心的科學家準備讓世界最大的粒子加速器大型強子對撞機（LHC）額外多運作一年，持續工作至2012年年底再關閉休整。他們相信，在這段時間裏，LHC定能再接再厲，不負眾望地找到希格斯粒子（或稱希格斯玻色子），也就是傳說中賦予其他粒子品質的“上帝粒子”。
按照原定計劃，位於瑞士日內瓦邊境地底長達27公里遂道內的LHC將於2011年結束本階段的工作，然後進入長達一年休整期，對各項設備進行重大升級。如果新計劃獲得通過並實施，LHC的持續運作時間就將超過3年。據英國《自然》雜誌網站 12月10日報道，目前圍繞延期計劃的一系列準備工作正處於最後的完善階段，歐核中心管理委員會很可能于明年1月表決同意。
科學家們認為，LHC找到希格斯玻色子指日可待，這一重大發現可能“就在拐角處”。負責加速器維修和升級改造工作的史蒂夫邁爾斯說：“就此停止將是一件令人惋惜的事。”
探尋希格斯玻色子之旅前景樂觀
LHC的重要任務之一就是尋找希格斯玻色子。科學家們長期以來有個疑問，為什麼有些粒子如質子比較重，而另一些粒子如光子比較輕？上世紀60年代英國物理學家彼得希格斯大膽預測，存在一個希格斯場和希格斯玻色子。這種從理論上假定的希格斯玻色子是物質的品質之源，是電子和夸克等形成品質的基礎。該機制被看作是粒子物理“標準模型”的必要延伸。
起初有人懷疑，就目前的運作能量而言，LHC是否能找到希格斯玻色子。自從2008年發生氦泄漏重大事故後，經過維修再次開機的LHC一直按照其設計能量的一半在工作。歐核中心工作人員原計劃從2012年開始讓LHC停止運作15個月，其間採集數據，以便讓對撞機提升至最高能量狀態（14萬億電子伏特）滿負荷運轉。
但現在，越來越多的科學家達成共識認為，即使不升級，LHC也已經在標準希格斯粒子可能存在的大部分範圍內佈下了羅網。歐核中心主管研究和計算的塞爾吉奧貝托魯奇表示，大多數物理學家的理想猜測是，希格斯粒子的品質介於114吉電子伏特到 600吉電子伏特之間（1吉電子伏特=10億電子伏特）。品質將決定希格斯粒子如何衰減，也決定了它能否被輕而易舉地探測到。
貝托魯奇說，品質較重的希格斯粒子或許更容易被發現。這是因為較重的希格斯粒子很可能會衰變成兩種稀有的重粒子，即所謂的W玻色子和Z玻色子。而在LHC碰撞實驗所產生的粒子中，W玻色子對或Z玻色子對相較于其他粒子來說更加“鶴立雞群”，容易辨別。如果希格斯粒子品質較輕的話，其留下的“簽名”就會融入到背景中，使探測難度增大，而物理學家也需要將好幾個月的碰撞數據集中到一起並從中過濾出有用資訊。
儘管面臨挑戰，但貝托魯奇對於LHC的監控面已經能夠覆蓋希格斯粒子出沒之處的大部分區域表示“非常樂觀”。2008年事故之後，這台機器的表現格外出色，他認為，對撞機具備在2011年至2012年運轉期內提交大批所需數據的能力。此外，他說，LHC管理方認為，他們能夠將粒子對撞能量從目前的7萬億電子伏特提升至8萬億電子伏特。
延期計劃獲相關科學家支援
LHC運轉期延長一年的計劃獲得了該項目中負責探測希格斯粒子的物理學家的支援。
“我個人認為，我們應該亮出底牌。”ATLAS（超環面儀器，主要設計用來捕捉難以捉摸的“上帝粒子”的兩台大型探測器之一）工作組的物理學家大衛弗朗西斯說。
“實驗進行得很順利，加速器也表現良好。”美國加州大學聖巴巴拉分校物理學家、CMS（緊湊繆子線圈，另一台尋找希格斯粒子的探測器）副發言人喬因坎德拉補充說，“我們真的應該再加把勁，推動項目直到我們可以獲得有意義的數據來開展大量物理學工作。”
貝托魯奇說，延長LHC的運作期也是出於政治考慮所作出的決定。世界第二大加速器——美國費米實驗室的Tevatron加速器一直緊隨在後，如果Tevatron加速器繼續前進的話，就有可能在這場尋找希格斯粒子的競爭中擊敗LHC。此外，歐洲在高能物理領域的計劃，以及一項新一代直線對撞機的全球計劃，在未來幾年內面臨著重大決策，而LHC的實驗成果對這些計劃的影響非比尋常。
但讓LHC延期工作一年也相應地會帶來諸多問題。邁爾斯說，對撞機上超導磁鐵的精確校準可能會存在問題，需要進行額外的維護，同時還要增加計算能力來處理探測器實驗所得的海量數據。
儘管管理部門毫不諱言所面臨的這些困難，但貝托魯奇表示，參與實驗的3000名科學家希望延長LHC運作的動力也非常大。
這項決定將於明年1月底在法國舉行的會議上進行討論，之後應該很快就能一錘定音了。
尋找上帝粒子之旅2012年結束
理論上，物理學家們一直認為，宇宙中存在著一種「上帝粒子」，能夠揭示物質為何擁有質量以及宇宙中為何存在引力，尋找這一粒子數十年來成為很多科學家的夢想，但迄今並未被真正發現。
參與這一項目的科學家日前預測，尋找上帝粒子之旅將在2012年底前結束。屆時，這種粒子是否真的存在，將會有答案。如果不能證實其存在，那麼將推翻幾十年來的物理學黃金定律，而存在另外的因素解釋質量和引力之謎。無論結果如何，2012年後的物理學研究將呈現完全不同的景象。
據英國《獨立報》報導，歐洲核子研究組織（CERN）負責人洛夫-迪特·霍耶爾（Rolf─Dieter Heuer）表示，如果這種被稱之為「希格斯玻色子」的亞原子粒子確實存在，CERN的大型強子對撞機實驗將有望在2012年底前發現它。
如果對撞機實驗未能發現上帝粒子存在的證據，那麼就說明另外存在更神秘的物質因素，用於解釋質量和引力之謎。霍耶爾指出，如果真是這樣，那麼科學家們將不可避免地要拋棄物理學黃金定律，也就是已經擁有幾十年歷史的標準模型。他說：「我相信我們能夠在2012年底前揭開希格斯玻色子的謎團，發現它的真正本質。即使未能發現希格斯玻色子，也不能稱其為一種失敗。因為如果這種粒子並不存在，我們顯然找不到，那麼就必須尋找其他物質，取代希格斯玻色子。我們一直認為希格斯玻色子賦予基本粒子質量。」
大型強子對撞機建在地下100米一條長27公里的環形隧道內，以保護敏感設備免遭外部環境侵害，影響質子束以接近光速的速度對撞時產生的結果。通過提高質子束的能量，科學家希望進行高能對撞，證明希格斯玻色子的存在。但前提是，這種粒子本身是存在的。
大型強子對撞機裝有一系列探測器，參與其中一個探測器項目的奎多·托尼利（Guido Tonelli）表示，物理學正進入一個「奇妙時刻」，這個時刻將改變我們看待世界和更廣闊宇宙的方式以及對它們的認知。他說：「2012年後的物理學研究將是另一番景象。我們可能改變對這個世界的認知。我們的研究發現將影響未來。」
上帝粒子 - 简介
希格斯玻色子被认为是物质的质量之源，有“上帝粒子”之称。“上帝粒子”是1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼对希格斯玻色子的别称。这种粒子是物理学家们从理论上假定存在的一种基本粒子，目前已成为整个粒子物理学界研究的中心，莱德曼更形象地将其称为“指挥着宇宙交响曲的粒子”。
标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述，但是在能量低于一定条件后，电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用，这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺。希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的。
英国物理学家希格斯（P.W.Higgs）提出了希格斯机制。在此机制中，希格斯场引起电弱相互作用的对称性自发破缺，并将质量赋予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发，它通过自相互作用而获得质量。
2008年9月10日开始运行的大型强子对撞机(Large Hadron Collider，简称LHC)将有机会发现Higgs粒子。
自1899年汤姆逊爵士发现电子开始，直至如今，在一个多世纪的时间里，人类一直孜孜不倦的探索着微观世界的奥秘。1995年3月2日，美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时，一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的61个基本粒子中的60个都已经得到了实验数据的支持与验证，看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利，对物质微观结构的探索已经到达了它的尾声，似乎人类也马上就要听到这一跌宕起伏的，充满了高潮与华彩的探索乐章的终曲，但是仍然有一个粒子，游离在这座辉煌的大厦之外，仿佛一个幽灵，这就是希格斯粒子，而且就是这个粒子可能会击垮整座大厦。但是也许会为我们揭示出一条全新的探索旅途。就让我们先来回顾一下上个世纪中期以来粒子物理学的发展历史，以及现在处于主流的标准模型理论。
上帝粒子 - 标准模型粒子物理学在上个世纪50年代，经历了一个短暂的困难时期，按照诺贝尔奖得主，电弱统一理论提出者之一的斯蒂芬·温伯格的话来说那是“一个充满挫折与困惑的年代”，几乎当时已经应用的理论都遇到了很大的问题。这些困惑激励着物理学家们给出新的解答，从60年代开始，基于杨-米尔斯的非阿贝尔规范场理论，逐步构建完成了现代的标准模型理论。今天，标准模型早已成为粒子物理学的主流理论，它的很多预言不断为一个又一个激动人心的实验成果所证实。标准模型是一套描述强作用力、弱作用力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它属于量子场论的范畴，但是没有描述重力。
标准模型包含费米子及玻色子两类——费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不相容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态）的粒子；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不相容原理。简单地说，费米子组成物质的粒子，而玻色子负责传递各种作用力。电弱统一理论与量子色动力学在标准模型中合并为一。这些理论都基于规范场论，即把费米子跟玻色子配对起来，以描述费米子之间的力。由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为“规范玻色子”。
标准模型所包含的玻色子有：负责传递电磁力的光子；负责传递弱核力的W及Z玻色子；负责传递强核力的8种胶子。
我们最初提到的希格斯子，也是一种玻色子，然而它与上述这些规范玻色子不同，希格斯粒子负责引导规范变换中的对称性自发破缺，是惯性质量的来源，因此并不是规范玻色子。那么为何质量问题如此重要呢？要解答这个问题，必须回到20世纪60年代理论探索的开始阶段。在研究过程中，杨-米尔理论无论应用到弱还是强相互作用中所遇到的主要障碍就是质量问题，由于规范理论规范对称性禁止规范玻色子带有任何质量，然而这一禁忌却与实验中的观测不相符合，如果不能解决质量问题，将使得整个研究失去基础。一开始人们试图通过自发对称破缺机制，即打破规范理论中对拉氏量对称性的严格要求，使得物理真空中的拉氏量不再满足这种对称性，然而到了1962年，每一个自发对称性破缺都被证明必定伴随着一个无质量无自旋粒子，这无疑也是不可能的。1964年，英国物理学家希格斯（Higgs）解决了这个问题，使得自发对称性破缺发生时，那个无质量无自旋粒子仍然存在，但它将变成规范粒子的螺旋性为零的分量，从而使规范粒子获得质量。这一方法被今天的标准模型所借鉴，标准模型通过引入基本标量场——希格斯场来实现谓希格斯机制。通过希格斯场产生对称性破缺，同时在现实世界留下了一个自旋为零的希格斯粒子。
这样我们也就明白了为何希格斯粒子如此重要的原因，可以说它是整个标准模型的基石，如果希格斯粒子不存在，将使整个标准模型失去效力。
上帝粒子 - 另外的一种模型
美国进行的一项新的原子撞击实验结果显示，所谓的“上帝粒子”实际上可能是5种截然不同的粒子。一些理论家认为希格斯玻色子并不单单指一种粒子，而是多种质量相似但所带电荷存在差
异的粒子。美国伊利诺斯州巴达维亚费米实验室的研究人员指出，他们发现了能够证明这种“多种粒子理论”的证据。有关“上帝粒子”的单一粒子理论就此面临挑战。
在费米实验室万亿电子伏粒子对撞机最近进行的一项名为“DZero”的实验中，科学家发现质子和反质子相撞更多地是产生物质粒子而不是反物质粒子。研究报告联合执笔人、费米实验室理论物理学家亚当·马丁表示，两者之间相差很少，不到1%，但无法利用假定只存在一种希格斯玻色子的标准模型加以解释。同时他认为这种影响实际上非常小，但如果将标准模型中所有最初原则考虑在内，这种影响仍远远超过科学家的想象。
标准模型假设只存在一种希格斯粒子，无法解释DZero实验的结果。如果科学家假定希格斯玻色子实际上是指5种粒子——也就是对标准模型进行扩展，形成双希格斯二重态模型——DZero实验的结果便可以解释。亚当·马丁表示，在对标准模型进行扩展时，加入了新的粒子和新的交互作用。新的交互作用对物质和反物质区别对待，因此能够促使实验中出现更大的影响。[1]
上帝粒子 - 上帝粒子的最新消息
在上帝粒子的搜寻过程中，有两个地方不能不被提到一个是欧洲核子中心大型强子对撞机，另一个就是美国费米实验室的万亿电子伏特加速器，在这场传奇般的搜寻过程中这两家是强劲的竞争
对手。
2010年7月14日，意大利帕多瓦大学物理学家托马索-多里戈近日在博客中透露，美国费米实验室万亿电子伏特加速器(Tevatron)或许已经发现了所谓的“上帝粒子”希格斯玻色子。
尽管这并不是第一次传出关于发现希格斯玻色子的传闻，但是这无疑是最令人感兴趣的一个消息。作为世界上第二大粒子加速器，费米实验室万亿电子伏特加速器如果能够战胜最大的竞争对手大型强子对撞机首先发现“上帝粒子”，哪怕可能性很小，都足以赚足人们的眼球。
多里戈在博客《量子日记生还者》中证实了该传闻，并声称消息来自两个独立的来源。“我从两个不同的，可能是独立的消息来源打听到，万亿电子伏特加速器的一次实验发现了希格斯玻色子微弱信号存在的证据。一个消息来源说是观察到了‘三倍标准差效应’；而另一个消息来源没有详细解释，却提及了实验得到了一个意外的结果。这一结果肯定来自万亿电子伏特加速器。目前，大型强子对撞机实验还没有足够的数据来证实这种难以捉摸的神秘粒子，而世界上其他物理学实验更没有足够的能量发现它。不过，我现在还不太清楚这一传闻究竟是来自费米实验室两个粒子探测器中的哪一个，可能是CDF探测器或是D0探测器。”
多年来，CDF探测器和D0探测器一直在搜集数据，并且已经缩小了希格斯玻色子出现时的可能能量和质量探测界限。据多里戈介绍，去年11月时两项实验共同发布了一个改进的希格斯玻色子界限。自此以后，研究人员已经搜集了更多的数据，多里戈估计数据已增加了50%。因此，科学家们进一步缩小了探测界限。2009年，费米实验室物理学家甚至预测到当年底有50%的可能发现希格斯玻色子。
在多里戈的博客中，所谓的“三倍标准差效应”是指一种关于结果确定性的统计数据，也就是说从统计学上讲该实验结果有99.7%的可能性是希格斯玻色子。一般说来，一个“三倍标准差效应”并不能够证明结果的确定性，而一个“五倍标准差效应”(正确的可能性达99.9999%)通常被认为确定性的程度已高到足以证明一个完全合理的新发现。不过，“三倍标准差效应”仍然意味着这是希格斯玻色子存在的一个强有力证据。 [2]
但是，7月15日，费米实验室的一位发言人声称，“关于希格斯玻色子已被发现的谣言，没有任何价值。”在星期二，费米实验室在其“推特”中发表声明：“让我们澄清一下：这是一个为了追逐名利的博客主人所散播的谣言。就是这么简单。”
费米实验室D0探测器实验发言人斯蒂凡-索尔德内尔-莱姆博德表示，“目前还没有关于标准模型希格斯玻色子信号的任何证据。我们还需要更多的数据。来自该博客的谣言并不正确，而且博客并不可当作是可靠的信息来源。” [3]
欧洲核子中心大型强子对撞机然而希格斯粒子的真面目却始终无缘识荆，有过几次，人们似乎已经发现了希格斯粒子的踪影，然后它却似乎是故意在人们面前闪现一下影子，然后就如同鬼魅般消失在幽暗之中了。
2000年，位于瑞士的欧洲核子研究中心（CERN）的工作人员通过世界上最大的正负电子对撞机LEP攫取了115GeV的希格斯粒子，但是他们当时的统计数据不足以做出任何确定的推论。
另一次在2003年，物理学家试图通过位于美国芝加哥的费米实验室的正负质子对撞机，让质子与反质子相互对撞分析出希格斯粒子的运动轨迹，试图证实或否定CERN先前的实验结果。但是由于先前计划从旧实验中回收反质子的方案并不可行，而且存在已有二十年之久的正负质子对撞机同样也到了更换的阶段，需要很长的时间来修复，因此费米实验室的研究遇到了一定的挫折。
然而人们似乎已经下定决心一定要找到这个神秘的粒子。2008年8月，靠近瑞士和法国边境的欧洲核子研究中心将开始运行新的大型质子对撞机（LHC）。这架大型质子对撞机安放在位于地下175米深处，周长约为27公里的隧道中，计划造价约为80亿美元。计划实施时，将有来自34个国家150个研究实验室近2000名科学家参加。乐观的估计，将在2010年前后提供一个确切的答案。
于2003年开始兴建的欧洲大型强子对撞机位于法国和瑞士边境地区地下100米深、约27公里长的环形隧道中,耗资总计约20亿美元,预计将于2008年6月正式开始运行。届时，它将凭借能使单束粒子流能量达到7万亿电子伏特而成为世界上能级最高的对撞机。科学家普遍期望在这一对撞机的帮助下，能够发现希格斯玻色子。
不过希格斯认为,迄今已运行多年的美国费米实验室的万亿电子伏特加速器可能已经获得了希格斯玻色子存在的数据。希格斯说，希望能在迎来自己80岁生日前证实希格斯玻色子的存在。他幽默地说:“如果届时还是没有发现,那我只能祝愿自己活得再长久一些了。”但他强调，如果总是不能证实希格斯玻色子的存在，那么他将“非常、非常困惑”，因为他“无法想象除此之外还能怎样解释物质是如何获得质量的”。
物理学家们怀着宗教般的虔诚，一直致力于理解物质的真正本质，完成对所有物理现象的统一理论，从而获得整个世界的终极知识。这个梦想就好像是圣经中所描述的建造巴别塔的过程。
相关著作
1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼在其与和泰雷西合著的《上帝粒子：假如宇宙是答案，究竟什么是问题？》的结尾充分
流露出了物理学家们对终极前景的渴望，他这样写道：
“天空中出现了一道炫目的光芒，一束光亮照亮了我们这位沙滩主人。在巴赫B小调弥撒曲庄严、高潮的和弦配乐下，也可能是在斯特拉文斯基的短笛独奏《春之祭》中，天空中的光慢慢地变成了上帝的脸，微笑着，但带着极度甜蜜的悲伤表情。”
标准模型是这样一个被物理学家们寄予很高期望的，通往终极的理论，然而标准模型自身有两个很重要的缺陷：模型中包含了过多的参数，并且理论未能描述重力。而且正如本文一开始指出的，标准模型所预言的希格斯粒子却始终未能在实验中发现。莱德曼对希格斯粒子忧心忡忡，认为它是一个阻止我们获得终极知识的“大坏蛋”。
《一千零一夜》里有这样一个著名的故事：一只大鸟夺走了王子的戒指，王子去追逐这只大鸟，这只大鸟飞过一段距离后，就故意停下来等王子追近，每次王子感到马上就要赶上大鸟的时候，大鸟却一下子又振翅飞走了。好像终极知识就是可恶那只大鸟，每当我们觉得已经就要得到之时，他就一下子又走远了。一旦希格斯粒子被证实不存在，那么整个物理学就将经历一场新的困惑和震动，我们不得不再次目睹终极理想离我们远去。
米兰·昆德拉说过一句古老的犹太谚语：“人类一思考，上帝就发笑”，能否获得终极也许不是最重要的。人类是思考的动物，探索的历程以及这一历程中的新发现才是我们人类生存的意义所在。
上帝粒子 - 轶事
霍金赌找不到上帝粒子
2008年，霍金接受英国广播公司(BBC)记者采访时表示，欧洲大型强子对撞机(LHC)不会帮助人类找到有“上帝粒子”之称的希格斯玻色子，他愿意拿出100美元打赌。他认为，对撞机把能量增加到通常粒子研究所需能量的4倍。根据现有观点，这应当足以找到希格斯玻色子。当然如果找不到希格斯玻色子，会更加激动人心。那表明，存在某些错误，人们需要重新思考。质疑希格斯玻色子存在的同时，霍金说，对撞实验可能印证科学家先前提出的“超对称理论”和“弦理论”，而且“不管大型强子对撞机是否有所发现，结果都会告诉我们关于宇宙构造的许多知识”。[4]
上帝粒子 - 科学家预测将在不久的将来发现
欧洲大型强子对撞机项目科学家于2011年初表示，他们有望到2012年底发现“上帝粒子”-希格斯玻色子。研究人员认为，如果大型强子对撞机在这一阶段运转中仍然无法找到希格斯玻色子存在的证据，那么科学家将有必要改变他们对现有物理学定律的认识。
据研究人员介绍，希格斯玻色子可以用来解释为什么其他粒子拥有质量等问题，然而科学家们至今未能发现它。大型强子对撞机位于法国和瑞士边境地下一个大约27公里长的环形隧道内，它通过让运行于其中的质子以接近光速的速度相碰撞，从而试图揭开宇宙的奥秘。
美国阿贡国家实验室科学家汤姆-莱坎普特教授也参与了大型强子对撞机的研究。莱坎普特认为，“在未来两年内，我们将有望发现希格斯玻色子。”在经历了冬季关闭期后，大型强子对撞机现已重新开始启动，它的运转将带来更多惊人的科学发现，或许可以打破目前人们对于宇宙究竟是如何形成的这个问题的固有看法。
目前，最普遍接受的粒子物理学理论认为，希格斯玻色子应该是存在的。因此，发现希格斯玻色子是当前大型强子对撞机的主要目标之一。科学家们认为，如果大型强子对撞机在两年内仍然不能探测到希格斯玻色子，那他们将改变目前的看法，也许希格斯玻色子并不存在，或者至少并不像标准模型所要求的那种形态存在。标准模型就是设计用来解释基本粒子行为的框架。
莱坎普特认为，“希格斯玻色子就是众多模型中的一种，它是我们喜爱的一种模型。也许我们已经发现的并不是希格斯玻色子本身。可能存在多种希格斯玻色子，或者存在某种与希格斯玻色子完全不同的事物，但却以完全不同的方式完成同样的工作。”在莱坎普特看来，未发现希格斯玻色子可能比发现它更振奋人心，因为这样可能会让科学家们去修正和改进目前的亚原子物理学理论。莱坎普特表示，“如果两年内我们仍然无法发现希格斯玻色子，那就意味着事情并非如同我们想象的那样。或许发现过程本身还需要修正，或者某些间接证据为我们指错了方向。”[5]
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