2012年7月4日,歐洲核子研究中心(CERN)宣布發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”。(希格斯玻色子,希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標準模型預(yù)言的一種玻色子,正是它的存在,基本粒子才擁有了質(zhì)量。)
“上帝粒子”為什么叫上帝粒子呢?
這就不得不說到一個人——1988年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者利昂·萊德曼(Leon Max Lederman,1922.7.15-2018.10.3),正是他給這種賦予萬物質(zhì)量的粒子起了一個這樣一個家喻戶曉的名字。
今年正值“上帝粒子”發(fā)現(xiàn)10周年,讓我們通過幾個小故事,來了解一下這個給“上帝粒子”起名的物理學(xué)家。
1922年7月15日,利昂·萊德曼出生于紐約的一個平民家庭。利昂的父母都是東歐猶太人移民,經(jīng)營著一家洗衣店。
“二戰(zhàn)”爆發(fā)后,利昂成為一名通訊兵,前往歐洲戰(zhàn)場。戰(zhàn)后,他回到美國,在哥倫比亞大學(xué)研修物理專業(yè)。
關(guān)于軍旅生涯,萊德曼喜歡講這樣一則笑話:
中士對著一隊剛?cè)胛榈牧斜l(fā)表了一番關(guān)于公制的訓(xùn)話。
中士:在公制下,水的沸點是90度。
士兵:請原諒,長官,水的沸點是100度。
中士:當然。我太傻了,是直角會在90度沸騰。
1960年底,利昂·萊德曼發(fā)現(xiàn)了μ中微子(組成物質(zhì)的最小粒子之一)。
1988年10月10日早晨6點,諾貝爾委員會打來電話,通知他獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
這獎來得實在有些遲,兩者相隔27年。
為什么姍姍來遲?
利昂·萊德曼經(jīng)過分析、比對和驗證,得到結(jié)論:“瑞典皇家科學(xué)院把時間拖后,是因為他們不能確定應(yīng)該獎勵我的哪一項偉大成果。”
作為“二戰(zhàn)”后美國粒子物理學(xué)領(lǐng)域的巨擘,利昂·萊德曼碩果累累,諾獎級成就不止一項。比如,20世紀50年代,他證明了李政道、楊振寧的宇稱不守恒理論。
萊德曼和李政道曾在哥倫比亞大學(xué)共事,星期五是當時哥大物理系這群人吃中餐的日子。(他們和謝耳朵、萊納德等人的時間表看來是有重合的。)
作為這里最懂中餐的人,李政道即將點菜——后來,萊德曼在自己舉世聞名的科普著作《上帝粒子》中細致地記錄了下來:
李政道點菜很有派頭,那真是一種藝術(shù)。
只見他瞅了一下菜單、便箋本,用漢語向服務(wù)員問了一個問題,而后皺皺眉頭,提筆畫過紙面,認真地寫了幾個符號。接著是另一個問題,在一個符號上做了一下改動。為了得到神的指引,他瞥了一眼錫制的浮雕天花板,然后,大筆一揮而就。最后再看時 ,他的兩只手都停在便箋本上,一只手五指伸開,傳遞著教宗對眾人的祝福,另一只手則握著鉛筆桿。
一切盡在此間,陰陽和色香味的完美交融……
就是在這次中餐會上,萊德曼得以進一步理解李、楊的理論,并得到情報,吳健雄已經(jīng)著手驗證,看起來效果不錯。
萊德曼大驚,回去后連夜設(shè)計實驗,從另一個角度同樣證明了李、楊理論的成立。盡管著手稍晚,但他與吳健雄的論文發(fā)表在同一家期刊,且收稿日期相同。
顯然,萊德曼搶到了一項諾獎級成就。他和吳健雄,兩位實驗物理學(xué)家,可以分得一杯羹。
但1957年的諾貝爾物理學(xué)獎只授予兩位理論物理學(xué)家——李政道和楊振寧。
萊德曼后來在《上帝粒子》中說:
農(nóng)夫想要尋找珍貴、鮮美的塊菌,就會帶豬到附近,豬憑借自己獨特的本領(lǐng)努力找到了塊菌,可就在此時,農(nóng)夫把塊菌連忙拿走了。
實驗物理學(xué)家就像這頭豬,而理論物理學(xué)家則是“狡詐”的農(nóng)夫!
宇宙中有一種神秘的粒子,被認為賦予了萬物的質(zhì)量,名叫希格斯玻色子。如果能找到它,則人類距離宇宙終極之理便又近了一步。
只有建造能量更大的加速器,才有可能捕獲這種粒子。
能量越大,耗費越大。因此利昂·萊德曼沒好氣地管它叫:“該死的粒子**( goddamn particle)**”。
后來他寫了一本科普書,講述人類探索物理學(xué)真理的發(fā)展歷程。本來書名要叫這個名字,合作者嫌不雅,稍作變通,便成了如今大名鼎鼎的上帝粒子( God Particle)。
利昂·萊德曼希望政府能夠撥款,建立能量更大的加速器——超導(dǎo)超級對撞機,捕獲上帝粒子。
他幾乎要成功了。對撞機已經(jīng)初步建成,只是到1993年,政府又將這個計劃中途放棄。
萊德曼抱怨:“愛因斯坦說物理學(xué)家的工作是‘讀懂上帝的思想’,但你怎樣才能讀懂美國議員的思想呢?”
原來最難理解的乃是人心。據(jù)說,對撞機的一些隧道,現(xiàn)在已被雨季的雨水積滿。
阿爾茨海默病,又稱“老年癡呆”,它甚至?xí)疑鲜澜缟献盥斆鞯娜恕?/strong>
2015年,萊德曼不幸身患阿爾茨海默病。為了支付他高額的醫(yī)療費用,他的諾貝爾金質(zhì)獎?wù)卤灰?6.5萬美元出售。
到那時,他已經(jīng)忘記了他作為費米實驗室主任的歲月,或者他為贏得這個獎項所做的事情。更不會記得,當年獲獎時,被問及是否可以拍攝他的照片,他所說的那句話:“當然。這只是光子。”
“我沒有任何真實的故事可以講述,”他告訴拜訪他的人,“我坐在甲板上,看著群山。”
2018年10月3日,利昂·萊德曼辭世,享年96歲。
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責(zé)編/小西途說