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彼得·希格斯

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彼得·希格斯2013年诺贝尔物理学奖得主
Peter Ware Higgs
Higgs, Peter (1929)3.jpg
出生 Peter Ware Higgs
(1929-05-29) 1929年5月29日90歲)
 英國泰恩河畔紐塞
居住地  英國
国籍  英國
母校 倫敦國王學院
知名于 自發對稱性破缺
希格斯機制
希格斯場
希格斯粒子
奖项 狄拉克獎章 (1997)
沃爾夫物理學獎 (2004)
櫻井獎 (2010)
Nobel prize medal.svg 諾貝爾物理學獎 (2013年)[1]
科学生涯
研究領域 理論物理學
机构 愛丁堡大學
倫敦帝國學院
倫敦大學學院
论文 Some problems in the theory of molecular vibrations(1955)
博士導師 查爾斯·庫爾森[2]
博士生 Christopher Bishop
Lewis Ryder
大衛·華勒斯[2]

彼得·威爾·希格斯CHFRSFRSE英语:Peter Ware Higgs,1929年5月29日),英國理論物理學家愛丁堡大學榮譽退休教授[4],他以希格斯機制希格斯粒子而聞名於世。彼得·希格斯出生在英格蘭泰恩河畔紐塞,他在1960年畢業於倫敦國王學院,1960年到1996年期間曾在愛丁堡大學任教。

2012年7月4日,CERN宣布LHC緊湊緲子線圈探测到质量为125.3±0.6GeV的新粒子(超過背景期望值4.9个标准差),超環面儀器测量到质量为126.5GeV的新粒子。而在2013年3月14日,歐洲核子研究組織發佈新聞稿表示,先前探測到的新粒子是希格斯玻色子。希格斯機制廣泛被視為粒子物理學標準模型的重要理論基礎。

彼得·希格斯獲得過許多獎項,包括1997年獲得狄拉克獎章英國物理學會理論物理傑出貢獻獎、2004年獲得沃爾夫物理學獎和2010年榮獲櫻井獎。 2013年,因為「次原子粒子質量的生成機制理論,促進了人類對這方面的理解,近來經歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機超環面儀器緊湊緲子線圈探測器所發現基本粒子而獲得證實」,希格斯與弗朗索瓦·恩格勒共同獲授諾貝爾物理學獎[5]

生涯[编辑]

彼得·希格斯出生在英格蘭泰恩河畔紐塞[6],父親曾在BBC擔任聲音工程師。希格斯童年時患有氣喘,後來因為父親工作的緣故,全家在第二次世界大戰期間搬離泰恩河畔紐塞,他也因此沒有繼續在學校接受教育。希格斯的父親後來居住在貝德福德,希格斯與母親則留在布里斯托。他後來進入可安文法學校就讀[7],並受到校友保羅·狄拉克在物理方面的影響[6]

他在17歲時進入倫敦市立中學就讀,專研數學。彼得·希格斯後來獲得倫敦國王學院物理學位[4],並成為愛丁堡大學研究員,也曾在倫敦帝國學院倫敦大學學院任職。希格斯在1960年返回愛丁堡大學擔任講師,然後在1980年成為愛丁堡大學教授。他在1983年成為英國皇家學會會員,並在1984年獲得拉塞福獎。希格斯在1991年成為英國物理學會會員,然後在1996年退休成為愛丁堡大學榮譽教授[4]。他在2008年成為斯旺西大學榮譽教授[8]

研究[编辑]

希格斯在愛丁堡大學期間首先對質量研究感興趣,並逐漸發展出希格斯場理論。因為希格斯場遍佈於宇宙中,某些帶質量的基本粒子與希格斯場相互作用而獲得其質量,而相互作用的副產品為希格斯玻色子[6][9]

希格斯機制的起始原先來自於芝加哥大學日本物理系教授南部陽一郎,他發現亞原子物理學的自發對稱性破缺機制,提出南部-戈德斯通定理,認為連續對稱性被自發破缺後必存在額外的零質量玻色子,稱為戈德斯通玻色子[4]。1963年,菲利普·安德森發表論文指出,類似戈德斯通玻色子的準粒子也可以在其它物理學領域找到,他猜測,對於相對論性模型,假若正確應用規範不變性理論,戈德斯通玻色子問題應該可以迎刃而解[10][11]

希格斯在1964年於蘇格蘭高地健行時突然獲得靈感[12][13],隨後在美國物理學會物理快報[14]發表論文解決南部-戈德斯通定理留下的難題。希格斯在論文裏提出希格斯機制理論,但是遭到《物理快報》退回[6]。於是他將論文轉投到《物理評論快報[15],同時有另外五位科學家也獲得相同的結論,包括弗朗索瓦·恩格勒羅伯特·布繞特[16]傑拉德·古拉尼卡爾·哈庚湯姆·基博爾[17]。這六位物理學者分別發表的三篇論文在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文[18]

2011年底,大型強子對撞機的兩個實驗分別獨立在質量為125GeV附近,偵測到希格斯玻色子可能出現過的跡象[19]。2012年7月,CERN宣布發現新玻色子,符合希格斯玻色子的質量與性質[20]

2013年3月14日,歐洲核子研究組織發佈新聞稿表示,先前探測到的新粒子是希格斯玻色子。

私生活[编辑]

彼得·希格斯育有兩個兒子,克里斯是電腦科學家而喬尼則是爵士音樂家[3]。他也有兩個孫子,全都住在愛丁堡[21]

參閱[编辑]

參考資料[编辑]

  1. 比利时与英国科学家获诺贝尔物理学奖 互联网档案馆存檔,存档日期2016-03-04.,亚太日报,2013年10月10日
  2. 2.0 2.1 彼得·希格斯數學譜系計畫的資料。
  3. 3.0 3.1 "Interview: the man behind the 'God particle'", New Scientist 13 Sept., 2008, pp. 44–5
  4. 4.0 4.1 4.2 4.3 Griggs, Jessica. "The Missing Piece" from Edit the University of Edinburgh Alumni Magazine Summer 2008, Page 17
  5. 2013諾貝爾獎
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 Sample, Ian. "The god of small things", The Guardian, November 17, 2007, weekend section.
  7. The Cotham Grammar School building now houses Cotham School, a specialist performing arts school. 互联网档案馆存檔,存档日期2008-03-31.
  8. Swansea University Honorary Fellowship. Swansea University. [20 December 2011]. (原始内容存档于2012年10月12日). 
  9. "Higgs particle", Encyclopaedia Britannica, 2007.
  10. P. W. Anderson. Plasmons, Gauge Invariance, and Mass. Physical Review. 1963, 130 (1): 439–442 [2018-04-02]. doi:10.1103/physrev.130.439. 
  11. Higgs, Peter, My Life as a Boson: The Story of "The Higgs", (编) Duff, Michael; Liu, James, 2001, a spacetime odyssey: proceedings of the Inaugural Conference of the Michigan Center for Theoretical Physics : Michigan, USA, 21-25 May 2001, World Scientific: pp.86–88, 2002, ISBN 9789812382313 
  12. Collins, Nick (4 July 2012) "Higgs boson: Prof Stephen Hawking loses $100 bet". The Telegraph. London.
  13. "Scientists discover 'God' particle." (4 July 2012) The Herald. Glasgow.
  14. P.W. Higgs. Broken symmetries, massless particles and gauge fields. Physics Letters: 132–133. [2018-04-02]. doi:10.1016/0031-9163(64)91136-9. 
  15. Peter W. Higgs. Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons. Physical Review Letters. 1964, 13 (16): 508–509 [2018-04-02]. doi:10.1103/physrevlett.13.508. 
  16. F. Englert. Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons. Physical Review Letters. 1964, 13 (9): 321–323 [2018-04-02]. doi:10.1103/physrevlett.13.321. 
  17. G. S. Guralnik. Global Conservation Laws and Massless Particles. Physical Review Letters. 1964, 13 (20): 585–587 [2018-04-02]. doi:10.1103/physrevlett.13.585. 
  18. Physical Review Letters - 50th Anniversary Milestone Papers. Prl.aps.org. [2012-07-05]. 
  19. CERN Press Office, 13 December 2011 "ATLAS and CMS experiments present Higgs search status" 互联网档案馆存檔,存档日期2011-12-14. Retrieved 14 December 2011
  20. Higgs within reach. CERN. 4 July 2012 [6 July 2012]. 
  21. "They'll find the God particle by summer." And Peter Higgs should know. The Scotsman. 25 February 2012 [3 July 2012]. 

外部連結[编辑]