2009年5月29日，为纪念彼得·希格斯诞辰80周年，爱丁堡大学信息学论坛于2009年6月10日举行了庆祝活动。杜伦大学（University of Durham）粒子物理现象学研究所的奈杰尔·格洛弗（Nigel Glover）教授发起了名为“寻找希格斯粒子”（The Hunt for the Higgs）的兴趣研讨会。随后举行了招待会，彼得收到了专门准备的生日蛋糕。
图片来源：University of Edinburgh
撰文 | 不周
审校 | clefable
当地时间4月9日，英国爱丁堡大学（University of Edinburgh）发布讣告称，该校名誉教授、理论物理学家彼得·希格斯（Peter Higgs）在短暂患病后，已于当地时间4月8日在家中平静地离世，享年94岁。
希格斯因1964年预言存在一种新的亚原子粒子——“希格斯玻色子”而闻名于世，近50年后，欧洲核子研究中心（CERN）证实了这种新粒子的存在，他因此和比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒特（François Englert）一同获得了2013年的诺贝尔物理学奖。
“彼得·希格斯是一位杰出的人物，一位真正有天赋的科学家，他的远见和想象力丰富了我们对周围世界的认识。他的开创性工作激励了成千上万的科学家，而他的知识遗产也将继续激励更多的后人。”爱丁堡大学的校长兼副校长彼得·马蒂森（Peter Mathieson）说道。
结缘爱丁堡
希格斯1929年5月29日出生于英国泰恩河畔的纽卡斯尔，此后就读于布里斯托尔的科萨姆文法学校（Cotham Grammar School）。1954年，他从英国伦敦国王学院（King’s College London）获得了博士学位。相继在爱丁堡大学、伦敦帝国理工学院（Imperial College London）和伦敦大学学院（University College London）担任过临时研究员后，希格斯爱上了爱丁堡这座城市。
1960年，他在爱丁堡大学谋求了一份讲师职位，1980年成为了这所大学的理论物理学讲席教授，他一直在这里工作，直到1996年退休。也正是在爱丁堡，希格斯将他的研究方向从化学和分子转向了他的“初恋”——基本粒子物理，开始了一项影响深远的开创性研究。
彼得·希格斯于1996年退休，被授予名誉教授称号。在他退休时，CERN的粒子物理理论小组向他赠送了一份独特的礼物，该礼物是由LHC偶极子磁铁原型的切片制成的。
图片来源：University of Edinburgh
命运总是如此巧合，爱丁堡也是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的出生地，他曾实现了物理学的第一次统一，表明电和磁是构成光的同一种力——电磁力的不同表现形式。而希格斯的工作最终促成了电磁相互作用与弱相互作用的统一。
不过，就像常见的科学故事一样，伟大的发现总是历经曲折。
粒子质量从何而来？
基于量子场论的规范不变性和对称性，当时的物理学家已经能准确地预测几乎所有已知的粒子和自然力（除了引力），尤其是电磁力与强力。然而，当预测弱力及其与电磁力的相互作用时，对称性理论表明携带弱力的规范玻色子（W玻色子和Z玻色子）应该是无质量的，就像电磁力的载体光子一样。然而，实验表明这些粒子的质量并不为零。那么，它们的质量从何而来？
为了解决这些疑问，希格斯参考了美国普林斯顿大学（Princeton University）菲利普·W·安德森（Philip W. Anderson）用对称性破缺解释超导性的想法，他提出整个宇宙空间充斥着一种看不见的能量场，后被称为“希格斯场”，它会与试图穿过它的亚原子粒子（诸如轻子、夸克、传递弱力的W和Z玻色子等基本粒子）相互作用，导致发生对称性破缺。希格斯场会像粘稠的“蜂蜜”一样拖慢这些粒子的速度，并“赋予”它们质量。
意外的是，希格斯关于这一主题的第一篇论文被拒稿了。经过一番改写“润色”，用他的话来讲，“让它变得更有趣”。他在文章最后添加了一个新段落，强调了对一种新粒子的预测——就像电磁场的激发对应于光子一样，希格斯场的激发，理论上应该产生一种自旋为零的粒子，也就是“希格斯玻色子”。
最终，这篇论文于1964年发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上，而就在几周前，布鲁塞尔自由大学（Universite Libre de Bruxelles）的弗朗索瓦·恩格勒特和罗伯特·布劳特（Robert Brout）也独立地提出了类似的想法。
1967年，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的史蒂文·温伯格 (Steven Weinberg) 使希格斯场成为了统一弱力和电磁力的关键，随后在 1971 年，荷兰理论物理学家杰拉德·特·胡夫特（Gerardus’t Hooft）证明整个机制具有数学意义，自此，寻找希格斯粒子逐渐成为粒子物理学领域的重中之重。
“狩猎”希格斯粒子
然而，这场“狩猎”持续了数十年，粒子物理学家才有所收获。毕竟，点燃一根火柴会产生数百万个光子，而产生一个希格斯玻色子，却需要将千亿电子伏特的能量集中于一点。但在搜寻的过程中，粒子物理学家并不知道希格斯玻色子的质量，更不知晓产生可观测数量的希格斯玻色子究竟需要多少能量，于是只能不断地推动粒子加速器超越极限。
终于，CERN大型强子对撞机（LHC）的大型国际合作实验ATLAS和CMS的物理学家在分析了大量8TeV的质子-质子碰撞后，发现了质量约为125GeV的希格斯玻色子的有力证据。2012年7月4日，希格斯出席了日内瓦举行的发布会。作为一位腼腆而孤独的理论物理学家，他从未想过能在有生之年见证自己的理论能被证实。在LHC的物理学家揭示实验尝试种种艰难的细节时，希格斯忍不住擦去眼角的泪水。
希格斯玻色子50年的研究历程。
图片来源：《环球科学》2012年11月专栏文章《希格斯玻色子：50年的追寻路》
希格斯机制用极为简洁优雅的方式，解释了基本粒子的质量起源。而希格斯玻色子的发现，终于补全了现代粒子物理学标准模型遗落的最后一块拼图，是我们能够深刻理解宇宙的一项重大突破。
谦逊而卓越
希格斯粒子如此重要，一些人甚至会称其为“上帝粒子”。不过，希格斯曾在多次采访中表明对这个“绰号”的反感。和许多物理学家一样，作为一位无神论者，他认为“上帝粒子”很明显混淆了科学与宗教。事实上，他也会为这种粒子以他命名感到尴尬，因为对这项理论做出贡献的物理学家不仅有他一位。
“彼得是一个非常特别的人，他对全世界的物理学家都是一个极具启发性的人，一个罕见的谦虚的人，一位伟大的老师，一个能用非常简单而深刻的方式解释物理学深奥原理的人，”CERN的负责人法比奥拉·吉亚诺蒂（Fabiola Gianotti）悼念道，“非常难过，我会很想念他。”

图片来源：University of Edinburgh
牛津大学的物理学教授艾伦·巴尔（Alan Barr）也称赞道：“他是一位真正的绅士，谦逊有礼，总是给予他人应有的信任，并温和地鼓励年轻的科学家和学者。”
如今，在后希格斯粒子时代，希格斯离开了，但我们仍将在他的指导下继续探索，追寻宇宙的奥秘。
参考文章：
https://www.ed.ac.uk/news/2024/statement-on-the-death-of-professor-peter-higgs
https://www.ph.ed.ac.uk/higgs/brief-history
https://physicsworld.com/a/peter-higgs-nobel-prize-winning-particle-theorist-dies-aged-94/
https://www.nytimes.com/2024/04/09/science/peter-higgs-dead.html
https://www.washingtonpost.com/obituaries/2024/04/09/peter-higgs-boson-scientist-dead/
https://www.bbc.com/news/science-environment-68774195
https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson
https://inspirehep.net/files/d2b9efd520f4288b3ba6e47bf1a77132
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