一位朋友最近来信问及有关“上帝粒子(Higgs
Boson)”的报道，我想也许不少读者对此会有兴趣，于是把它译成中文，作点补充，借CND一席之地和网友分享。
“上帝粒子”不像许多人想像的那么神秘。基本粒子理论的“标准模型”的基本假定之一是理论必须对称。即是说，运动方程中的相互作用哈密尔顿函数和波函数都必须具有“对称性”。理论物理中的“对称性”的含义是，哈密尔顿函数和波函数都必须具有规范不变性。把“对称性”当作自然定律或原理完全是一种信仰，宾年个并不是实验所能证实的普适原理。最早讨论对称性原理的不是物理学家，而是一位德国女数学家诺特（A.E.
Noether,
1882-1935）。她发现每一种对称性都对应于一个物理量守恒定律。这称之为诺特定理。但是诺特定理并没有说所有的物理量在坐标变换或规范变换下一定守恒，因而并不能推广至所有的力学系统以保证物理量的对称性。事实上，弱相互作用就不遵守宇称守恒定律。
尽管如此，对称性假定还是作为理论物理的一种行会规矩传承下来。这里其实有一个苦衷：微观世界的相互作用的方程式谁都不知道，要靠理论家们去猜想。可是如果没有一些限制，则可能的哈密尔顿函数的选择几乎是无穷无尽的，这样就没法玩。加上对称性假定以后，可以选择的哈密尔顿函数形式就大大减少了。当然也并不能唯一确定，不过加上一些其他考虑，可以写出看来比较靠谱的哈密尔顿函数。（实在不成还可以修改。）
由温伯格和萨拉姆
提出的弱电统一“标准模型”中的哈密尔顿函数当然也具有规范协变性。他们因为这一工作获得了诺贝尔物理学奖。可是标准模型有一个基本问题，就是这一理论容不得质量。一旦加入质量，就破坏了对称性。可是一个没有质量的系统不可能是实际存在的系统。于是几个理论家，主要是希格斯
，高尔斯坦和温伯格，提出了一个“自发对称破坏”的假定。根据这一假定，相互作用哈密尔顿函数和运动方程还是应该保持规范协变性，可是波函数可以不对称。由于波函数的基态是退化的（degenerate），人们可以从诸多退化的波函数中任意选择一个，并认定我们选择的这个波函数就是大自然中可以实现的波函数，而其他的基态波函数则可以随便扔掉。因为扔掉了基态波函数中的广大群众，只保留一个合格的分子，对称性也就破坏了。他们不说这种对称性的破坏是理论家们人为选择波函数造成的，而说这是“自发对称破坏”。在这一修正过程中，希格斯假设了一种“希格斯场”的存在，场粒子就叫“希格斯波色子”，又叫“上帝粒子”。其实它和上帝没有任何关系。之所以叫这个名字，完全是一种市场销售手段。有了希格斯波色子，标准模型中就有质量存身之所了。“自发对称破坏”现在成了规范场理论中的又一条行规。（实在很难称之为定律。）
所以可以说，没有希格斯波色子，标准模型中就没有质量。有的理论家说：“如果没有希格斯波色子，我们将不存在。”我没有如此悲观。如果找不到希格斯波色子，我们仍将存在。不存在的，或存在不了太长时间的，应该是“标准模型”。
欧洲的大强子对撞机（LHC）大概花了十亿欧元。建造这一昂贵设备的最重要的理由就是寻找希格斯波色子，所以这位“上帝粒子”阁下必须找到，或者必须宣称找到了它存在的“证据”（EVIDENCE），以证明这笔钱花的值。
美国前些年曾经打算建造一个超高能对撞机（SSC），设计能量为40
TeV，相当于LHC的五倍（8
TeV)。于1993年下马。美国理论学界有些人感到惋惜。我觉得这是好事，标志着美国物理学界在开始觉醒。记得当年田纳西州也在竞争，希望把SSC造在
田纳西州。一位老公民兴冲冲地来找我说：“王教授, 您认为SSC这个项目怎麽样？我们想为田纳西争取到这个项目。参议员戈尔大力支持此事。”（戈
尔后来为克林顿的副总统。）我沉吟了一下，说：“这笔钱用于其他的物理研究更好。”回答大大出乎他的意料之外。1987年筹划SSC的时候，预算44亿美
元，可是到了1993年，预计要120 亿美元才能完工。经过激烈争论以后，克林顿总统终于签字下马。此时已经耗费了20
亿美元。
回到对称性问题，在此理论物理陷入了一个逻辑佯谬：物理定律必须是对称的，同时又必须是不对称的（自发对称破坏）。大自然到底是对称的还是不对称的？全能的主呀，您在创造世界的时候倒拿定了主意没有？您创造的世界到底是对称的，还是不对称的？
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