2013年10月8日 ，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在瑞典斯德哥爾摩揭曉。比利時(shí)理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國(guó)理論物理學(xué)家彼得·希格斯因希格斯玻色子的理論預(yù)言獲獎(jiǎng)。
自然界中物體之間的相互作用力可以劃分為4種，即引力（重力）、電磁力、強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力。上世紀(jì)60年代，基于楊·米爾斯理論的非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)理論興起，建構(gòu)成為現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)模型理論。該模型把基本粒子分為夸克、輕子和玻色子3大類，預(yù)言了62種基本粒子的存在。隨著實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家把加速器越造越大，標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的未知粒子，只有最重要的希格斯玻色子仍然“在逃”，其它的都在實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)身。希格斯玻色子，極其神秘，難以尋覓，又極為重要，被稱作“上帝粒子”。
現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)模型理論有一個(gè)致命缺陷——它所演繹出的世界里沒(méi)有質(zhì)量，因此標(biāo)準(zhǔn)模型尚缺一塊基石，這塊基石，就是希格斯玻色子。1964年，比利時(shí)理論學(xué)家羅伯特·布繞特（已故）和弗朗索瓦·恩格勒特首先提出了量子場(chǎng)方程，在符合相對(duì)論的前提下產(chǎn)生弱電對(duì)稱破缺。同年，彼得·希格斯提出了同樣的方程，并且指出這個(gè)場(chǎng)中的漣漪會(huì)表現(xiàn)為一種新的粒子，并進(jìn)而假設(shè)這種粒子是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ)。其他粒子在這種粒子構(gòu)成的“海洋”中游弋，受其作用而產(chǎn)生慣性，最終才有了質(zhì)量。爾后所有的粒子在除引力外的另幾種力的框架中相互作用，統(tǒng)一于“標(biāo)準(zhǔn)模型”之下，構(gòu)筑成大千世界。這個(gè)被假定為一種遍布于宇宙的量子場(chǎng)，后來(lái)稱為希格斯場(chǎng)。而遵照量子場(chǎng)論，這個(gè)量子場(chǎng)都有其特定的演化方式，其能量呈一團(tuán)團(tuán)的，集中在一起，這些能量團(tuán)可以詮釋為對(duì)應(yīng)于這量子場(chǎng)的粒子，這就是希格斯玻色子。
若該粒子出現(xiàn)，物質(zhì)質(zhì)量起源之謎也將會(huì)揭開；若該粒子不存在，理論上只能要求所有粒子無(wú)一例外地必須完全沒(méi)有質(zhì)量，這無(wú)疑與現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)觀察相矛盾。令人震驚之處就是：物理學(xué)家們?nèi)粢匦略u(píng)估該論述，其意義可不只是一條理論的修改，而是一場(chǎng)顛覆。于是希格斯玻色子，成了整個(gè)亞原子界聞名遐邇卻最令人迷惑的小東西。長(zhǎng)期以來(lái)，尋找其蹤跡占據(jù)著整個(gè)粒子物理學(xué)界研究的中心。它的標(biāo)準(zhǔn)含義是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子。
世人對(duì)希格斯玻色子仰慕已久，卻無(wú)緣識(shí)荊。長(zhǎng)期以來(lái)，物理學(xué)家一直試圖揭開希格斯玻色子的“面紗”。希格斯玻色子其實(shí)無(wú)法直接觀測(cè)到，但可以通過(guò)觀測(cè)到某種粒子衰變之后產(chǎn)生的光子等其他粒子，反推這些光子會(huì)不會(huì)是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）中粒子碰撞產(chǎn)生的希格斯玻色子衰變出來(lái)的。理論和實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，讓人們對(duì)所需的能量有了一個(gè)很好的估計(jì)：希格斯玻色子的質(zhì)量必定介于100GeV到400GeV之間。這就需要找一個(gè)相當(dāng)巨大的機(jī)器——譬如歐核中心（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC），或者費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬(wàn)億電子伏特加速器（Tevatron）才行。2012年7月4日，這是個(gè)值得銘記的日子。在那天下午，歐核中心（CERN）大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的實(shí)驗(yàn)裝置的緊湊繆子線圈（CMS）項(xiàng)目和超導(dǎo)環(huán)場(chǎng)探測(cè)器（ATLAS）發(fā)言人先后向外界宣稱，他們觀察到的數(shù)據(jù)明確表明發(fā)現(xiàn)了一種新的粒子。這種新粒子自旋為零，處于低能正宇稱態(tài)，符合“希格斯玻色子”特征。歐核中心主任霍伊爾在媒體發(fā)布會(huì)上將其稱之為一次“發(fā)現(xiàn)”，他認(rèn)為這是人們“理解自然的一個(gè)里程碑”。
5．下面有關(guān)“希格斯玻色子”的表述，不正確的一項(xiàng)是
A．希格斯玻色子因?yàn)樯衩�、難以尋覓、極為重要，被稱作“上帝粒子”。
B．希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋速度為零的基本粒子。
C．根據(jù)量子場(chǎng)論，希格斯玻色子是希格斯量子場(chǎng)的集中的能量團(tuán)。
D．希格斯玻色子是電子和夸克等形成重量的基礎(chǔ)，其質(zhì)量必定介于100GeV到400GeV之間。
6．下列理解符合原文意思的一項(xiàng)是
A．比利時(shí)理論物理學(xué)家弗朗索瓦·恩格勒和英國(guó)理論物理學(xué)家彼得·希格斯因成功地證實(shí)了希格斯玻色子而獲得2013年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
B．理論物理學(xué)家建立了現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)模型，預(yù)言了62種基本粒子的存在，這些粒子在4種力的相互作用下，構(gòu)成了大千世界。
C．如果希格斯玻色子未被證實(shí)，那么理論上所有粒子將沒(méi)有質(zhì)量，現(xiàn)在的一切有關(guān)粒子物理學(xué)的理論將被全部否定。
D．希格斯玻色子只能通過(guò)功能相當(dāng)巨大的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)才能直接觀察到。如歐核中心（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC），或者費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬(wàn)億電子伏特加速器（Tevatron）。
7．根據(jù)原文提供的信息，下列推斷或分析不正確的一項(xiàng)是
A．很多科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)，包括希格斯玻色子都是在假設(shè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。
B．歐核中心主任霍伊爾在媒體發(fā)布會(huì)上把證實(shí)希格斯玻色子稱之為一次“發(fā)現(xiàn)”，是因?yàn)檫@是人們“理解自然的一個(gè)里程碑”。
C．彼得·希格斯提出了量子場(chǎng)方程，指出在這個(gè)量子場(chǎng)中會(huì)表現(xiàn)為一種玻色子的新粒子，因此就以其名來(lái)命名為希格斯玻色子。
D．證實(shí)希格斯玻色子一直是整個(gè)粒子物理學(xué)界研究的重要內(nèi)容，無(wú)數(shù)科學(xué)家為之付出了很多心血。
5．D(希格斯玻色子是電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ))…查看完整高中傳記類閱讀訓(xùn)練答案100則（本題在答案頁(yè)第1頁(yè)） …7．B(是因?yàn)橄８袼共Ｉ邮亲匀淮嬖诘�，所以稱之為“發(fā)現(xiàn)”，強(qiáng)加因果)
