誰該居希格斯粒子之功

專題報導 04/01/2012


如果希格斯粒子真的找到,一群科學家可能因預測此一撲朔迷離的粒子而獲獎,但是到底誰應該居首功,兩年前就已經引起過一場風波。

難以捉摸的希格斯粒子還沒被找到,就已引發爭議。兩年前在法國的一場會議裡大家情緒高漲,粒子物理學界裡看法分歧,原因是對發展出希格斯粒子存在背後機制的六位理論物理學家,到底誰的貢獻最重要。

一般認為,這個機制會賦予粒子質量,而希格斯粒子的存在是這個機制的一部分,希格斯粒子也是粒子物理標準模型的最後一塊尚待發現的拼圖。兩批物理學家,一組在瑞士日內瓦附近歐洲最大的粒子物理實驗室的歐洲粒子物理中心(CERN)大強子對撞機,另一組則位於伊利諾州巴達維亞的兆電子伏特加速器,他們最近預測說這個粒子可望在未來數年內被觀測到。

這不只讓找到這個粒子的競爭更加緊湊,也讓確立提出這個構想的所有權成為迫切問題。正如同歐洲粒子物理中心粒子物理學家埃利斯(John Ellis)所言,「讓我們面對現實,這關係到一個諾貝爾獎。」

會產生功勞所有權問題,是因為這個理論機制在一九六四年的幾個禮拜之內,分別由三個團隊獨立發展出來。首先是比利時的布勞特(Robert Brout)和恩格勒(François Englert),接著是蘇格蘭的希格斯(Peter Higgs),最後是倫敦的基布爾(Tom Kibble)以及他在美國的同事古勞尼克(Guralnik,當時還在倫敦)和哈根(Carl R. Hagen)。

英國牛津大學粒子物理學家克羅斯(Frank Close)說,「有六個人在短時間內一個接一個發展出這套理論機制,他們都有正當性來主張自己有貢獻。」

由於瑞典皇家科學院一次只能給不超過三個人諾貝爾獎,值此該粒子即將出現前夕,這六個人開始爭奪僅有一半人能分享的獎項。

「排在諾貝爾獎的前三人會感到相當輕鬆,他們必須要做到的事,就是活過這個粒子的發現,」埃利斯說,「可以理解,後面那些人或許會相當緊張。」

引燃戰火

二○一○年年七月法國奧賽舉行了一個「找尋希格斯粒子」的會議,這個會議的一張廣告,重新引燃關於貢獻歸屬的爭議。許多粒子物理學者在網站上看到這個會議的廣告,對之不以為然,因為上面只列舉了布勞特、恩格勒和希格斯。曾經是古勞尼克學生的紐約雪城大學物理學家費蘭特(Daniel Ferrante)說,有些人以杯葛會議或是當場提出抗議的方式施壓。

巴黎核子暨高能物理實驗室的貝那迪(Gregorio Bernardi)是那次會議的主辦人之一,他承認委員會對於網站廣告所引起反對的強大程度感到吃驚。他説、「我們沒有料到大家把這事看得這麼嚴重」。

不過,委員會認為這場會議不該被政治化。「我們受到非常強力的遊說,要我們更改廣告,而我們為此感到非常不愉快,這並不恰當。」貝那迪說。

埃利斯建議委員會堅守立場。他提出看法認為,無可否認古勞尼克、哈根和基布爾是最後發表論文的人。他還指出,這三人的論文引用了稍早布勞特與恩格勒以及希格斯發表的文章,這削弱了他們對著作權的主張。

在紐約羅徹斯特大學的粒子物理學家費貝爾(Tom Ferbel)看來,這個說法不值一提。他認為古勞尼克、哈根和基布爾不該因為學術專業規矩的引用其他論文而受罰。

費貝爾還指出,美國物理學會在二○一○年初決定,將理論粒子物理學獎項的櫻井純獎,頒發給所有這六位物理學家,這讓會議主辦者的怠慢顯得「侮辱又令人心寒」。費貝爾說,「我擔心主辦人短視的眼光,也許會明顯影響到瑞典科學院的最後決定。」

會議主辦者意識到,他們的決定有所爭議,為此他們舉辦了一場關於這段糾纏歷史的特別受邀演講,也提供了一個論壇讓不滿的會議參與者辯論此一議題。然而,儘管會議最後平順結束,現在這個爭論似乎因為希格斯粒子可能發現在即,而愈演愈烈。

「最近有許多關於古勞尼克、哈根和基布爾的小題大作,而美國物理學會似乎正在傾聽這些主張,」埃利斯說,「我只覺得很高興我不是諾貝爾委員會的成員,他們得決定該把誰扔出救生艇。」
【知識通訊評論月刊一一四期】2012.4.1

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