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• 「標準模型」能用來描述組成物質的基本粒子，以及它們之間的基本作用力。希格斯機制是它不可缺少的一部分，希格斯粒子也被喻為標準模型的最後一塊拼圖。
• 由於標準模型無法預測希格斯粒子的質量，再加上希格斯粒子產生的機率極低，科學家需要提升對撞機能量及收集非常大量的數據，才能「挖」出訊號。
• 2012 年，大型強子對撞機的ATLAS 和CMS 兩個實驗團隊，終於觀測到希格斯粒子的訊號，這也有助於加深我們對宇宙最小尺度的理解。

2012 年7 月4 日，天還未亮，位於瑞士日內瓦的歐洲粒子物理研究中心（European Organization for Nuclear Research, CERN）大演講廳外已大排長龍。在臺灣的我們對於這種景象早已司空見慣，但是在瑞士卻是難得一見的場景。這天早上9 點，CERN召開一場非常特別的研討會，出席者除了參與大型強子對撞機（Large Hadron Collider, LHC）上ATLAS（A Toroidal LHC Apparatus）和CMS（Compact Muon Solenoid）兩個實驗的團隊成員外，還包括了與希格斯機制（Higgs mechanism）〔註〕發展相關的理論物理學家。同時也是高能物理史上第一次以視訊的方式，為遠在另一個大陸（澳洲墨爾本）舉行的國際高能物理會議揭幕。

註：希格斯機制是一種使基本粒子獲得質量的物理機制，現稱布勞特－恩格勒－希格斯機制。

在這之前，已經有許多謠言指出兩個實驗各自觀測到一個從未被發現過的新粒子，但在還沒看到兩個實驗結果同時被呈現時，誰也沒有辦法確定消息的真實性。在兩個實驗的負責人輪番上陣報告團隊的物理分析結果後，CERN 的領導人霍伊爾（Rolf Heuer）總結：「身為一位外行人，我會說，我認為我們找到它了！各位同意嗎？」日內瓦現場及遠端的墨爾本同時響起震耳的掌聲。

標準模型的最後一塊拼圖—希格斯粒子

其實在「希格斯機制」被提出後，物理學家們花了47 年8 個月又15 天，負責LHC 上兩組實驗的研究團隊才終於在質量125 GeV〔註〕附近，各自發現一個與理論所預測的希格斯粒子非常相似的新粒子。當時人在現場的英國理論物理學家希格斯（Peter Higgs），被鏡頭捕捉到擦拭眼淚的畫面，而比利時理論物理學家恩格勒（François Englert）也激動地眼泛淚光。隨後，2013 年的諾貝爾物理獎也頒發給這兩位理論物理學家，令人惋惜的是共同提出此理論的比利時理論物理學家布勞特（Robert Brout）在2011 年5 月過世，未能見證此一新發現及獲獎。

註：GeV 是能量單位，代表十億電子伏特，1 GeV＝ 1.60217662 × 10^-10 焦耳（J）。

過去的許多物理學家經過數十年合作建立了一套理論框架，用來描述組成物質的基本粒子，以及它們彼此之間的三種基本作用力（強作用力、電磁力、弱作用力）。此框架被稱為「標準模型」（standard model，圖一），而希格斯機制是它必不可少的一部分。雖然標準模型有它的缺陷，例如重力並沒有被包含在內，無法解釋物質與反物質不對稱的問題等。但標準模型至今對粒子實驗結果的解釋仍然非常成功，因此被視為目前最成功也最有實質進展的粒子物理學理論。……【更多內容請閱讀科學月刊第633期】

圖一｜標準模型。標準模型可說是粒子物理的「元素週期表」。
它沒有列出化學元素，而是列出了構成化學元素的原子基本粒子，以及其他不能分解成任何更小碎片的粒子。
它解釋了夸克和輕子如何組成物質，以及基本作用力的傳遞子（光子、膠子、W/Z 玻色子）如何影響夸克和輕子。