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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
出生 Peter Ware Higgs
(1929-05-29) 1929年5月29日90岁)
 英国泰恩河畔纽塞
居住地  英国
国籍  英国
母校 伦敦国王学院
知名于 自发对称性破缺
希格斯机制
希格斯场
希格斯粒子
奖项 狄拉克奖章 (1997)
沃尔夫物理学奖 (2004)
樱井奖 (2010)
诺贝尔物理学奖 (2013年)[1]
科学生涯
研究领域 理论物理学
机构 爱丁堡大学
伦敦帝国学院
伦敦大学学院
论文 Some problems in the theory of molecular vibrations(1955)
博士导师 查尔斯·库尔森[2]
博士生 Christopher Bishop
Lewis Ryder
大卫·华勒斯[2]

彼得·威尔·希格斯CHFRSFRSE(英语:Peter Ware Higgs,1929年5月29日),英国理论物理学家爱丁堡大学荣誉退休教授[4],他以希格斯机制希格斯粒子而闻名于世。彼得·希格斯出生在英格兰泰恩河畔纽塞,他在1960年毕业于伦敦国王学院,1960年到1996年期间曾在爱丁堡大学任教。

2012年7月4日,CERN宣布LHC紧凑μ子线圈探测到质量为125.3±0.6GeV的新粒子(超过背景期望值4.9个标准差),超环面仪器测量到质量为126.5GeV的新粒子。而在2013年3月14日,欧洲核子研究组织发布新闻稿表示,先前探测到的新粒子是希格斯玻色子。希格斯机制广泛被视为粒子物理学标准模型的重要理论基础。

彼得·希格斯获得过许多奖项,包括1997年获得狄拉克奖章英国物理学会理论物理杰出贡献奖、2004年获得沃尔夫物理学奖和2010年荣获樱井奖。 2013年,因为“次原子粒子质量的生成机制理论,促进了人类对这方面的理解,近来经欧洲核子研究组织属下大型强子对撞机超环面仪器紧凑μ子线圈探测器所发现基本粒子而获得证实”,希格斯与弗朗索瓦·恩格勒共同获授诺贝尔物理学奖[5]

生涯

彼得·希格斯出生在英格兰泰恩河畔纽塞[6],父亲曾在BBC担任声音工程师。希格斯童年时患有气喘,后来因为父亲工作的缘故,全家在第二次世界大战期间搬离泰恩河畔纽塞,他也因此没有继续在学校接受教育。希格斯的父亲后来居住在贝德福德,希格斯与母亲则留在布里斯托。他后来进入可安文法学校就读[7],并受到校友保罗·狄拉克在物理方面的影响[6]

他在17岁时进入伦敦市立中学就读,专研数学。彼得·希格斯后来获得伦敦国王学院物理学位[4],并成为爱丁堡大学研究员,也曾在伦敦帝国学院伦敦大学学院任职。希格斯在1960年返回爱丁堡大学担任讲师,然后在1980年成为爱丁堡大学教授。他在1983年成为英国皇家学会会员,并在1984年获得卢瑟福奖。希格斯在1991年成为英国物理学会会员,然后在1996年退休成为爱丁堡大学荣誉教授[4]。他在2008年成为斯旺西大学荣誉教授[8]

研究

希格斯在爱丁堡大学期间首先对质量研究感兴趣,并逐渐发展出希格斯场理论。因为希格斯场遍布于宇宙中,某些带质量的基本粒子与希格斯场相互作用而获得其质量,而相互作用的副产品为希格斯玻色子[6][9]

希格斯机制的起始原先来自于芝加哥大学日本物理系教授南部阳一郎,他发现亚原子物理学的自发对称性破缺机制,提出南部-戈德斯通定理,认为连续对称性被自发破缺后必存在额外的零质量玻色子,称为戈德斯通玻色子[4]。1963年,菲利普·安德森发表论文指出,类似戈德斯通玻色子的准粒子也可以在其它物理学领域找到,他猜测,对于相对论性模型,假若正确应用规范不变性理论,戈德斯通玻色子问题应该可以迎刃而解[10][11]

希格斯在1964年于苏格兰高地健行时突然获得灵感[12][13],随后在美国物理学会物理快报[14]发表论文解决南部-戈德斯通定理留下的难题。希格斯在论文里提出希格斯机制理论,但是遭到《物理快报》退回[6]。于是他将论文转投到《物理评论快报[15],同时有另外五位科学家也获得相同的结论,包括弗朗索瓦·恩格勒罗伯特·布绕特[16]杰拉德·古拉尼卡尔·哈庚汤姆·基博尔[17]。这六位物理学者分别发表的三篇论文在《物理评论快报》50周年庆祝文献里被公认为里程碑论文[18]

2011年底,大型强子对撞机的两个实验分别独立在质量为125GeV附近,侦测到希格斯玻色子可能出现过的迹象[19]。2012年7月,CERN宣布发现新玻色子,符合希格斯玻色子的质量与性质[20]

2013年3月14日,欧洲核子研究组织发布新闻稿表示,先前探测到的新粒子是希格斯玻色子。

家庭

彼得·希格斯育有两个儿子,克里斯是电脑科学家而乔尼则是爵士音乐家[3]。他也有两个孙子,全都住在爱丁堡[21]

参阅

参考资料

  1. ^ 比利时与英国科学家获诺贝尔物理学奖 互联网档案馆存档,存档日期2016-03-04.,亚太日报,2013年10月10日
  2. ^ 2.0 2.1 彼得·希格斯数学谱系计划的资料。
  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诺贝尔奖
  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. 互联网档案馆存档,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" 互联网档案馆存档,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]. 

外部链接

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