Original drawing by: www.politicalcartoons.com/cartoon/ & http://cdn.nahright.com/ By Ana Chan
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上帝粒子 - 一個科學家不喜歡的名字；他們可能認爲這純粹是科學分析，跟宗教並無關係；除此之外，這多少也反映出科學家跟哲學家及新世代對於宇宙觀念上既相容而又有所偏差的特點。
科學家認爲，要理解所有物質的基礎，就必須找出上帝粒子 (即 “希格斯波色子” - Higgs Boson)。 因此，我們亦必須從原子的結構說起。
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上帝粒子 - 一個科學家不喜歡的名字；他們可能認爲這純粹是科學分析，跟宗教並無關係；除此之外，這多少也反映出科學家跟哲學家及新世代對於宇宙觀念上既相容而又有所偏差的特點。
科學家認爲，要理解所有物質的基礎，就必須找出上帝粒子 (即 “希格斯波色子” - Higgs Boson)。 因此，我們亦必須從原子的結構說起。
你可能對物理毫無興趣，但試想象，你身邊的所有物質，包括建築物、檯、椅等等，看來好像非常實在， 然而，把它們逐層結構拆開，其實每樣物質都是由原子建構而成，包括我們的身體！
Democritus (~460-370 BC) 原子的最初概念，始於古希臘哲學家德謨克利特（Democritus）所提出的原子唯物論。 Democritus 認爲所有物質的變化都是因爲原子的聚散而引起，聚則成物，散則崩壞；而且原子是永恒存在於宇宙空間中，沒有起因，也看不見。 那麽，看不見又如何得知其存在呢？ 因爲這是古代的一個哲學理論，當然沒有任何科學儀器可以驗證。惟不得不讚嘆古代哲學家的智慧！
到19世紀，科學大師道爾頓（John Dalton, 1766-1844）認爲，原子的外圍應該帶有類似小鈎原理的東西，從而令到原子之間能互相結合，並形成各種元素，就如 Lego 上的兩顆接駁鈕一樣；但此純屬臆想，當時亦未有對應的實驗儀器查證。 循著這方向一直研究下去，到19世紀末20世紀初，原子論已得到證實；科學家更掌握到原子内部的分裂所產生的能量，亦即原子能 (atomic energy)，而今天則稱為核能 (nuclear energy) [註：兩者均是來自原子核的變化，並非外圍能量，而外圍電子的變化則是化學能，威力較弱（如：可製成黃色炸藥）]
Dmitri Mendeleev, 1834-1907 到1869年，俄國科學家門捷列夫（Dmitri Mendeleev）發現元素是帶有規律的特性，他按照各種規律歸納出《元素周期表》(Periodic Table)；由此得知，世界上各種各樣的物質，其實都是由一百一十多種的元素分別組合而成；正如莎士比亞這樣大師級的文學著作，其實也只是由26個英文字母變化出來的道理一樣！
不停的研究，又再發現了核子是由兩種粒子組成，一是帶電的質子(proton)，另一種是中性而不帶電的中子(neutron)；而質子的數目就是決定物質的元素，例如：一個質子的就是hydrogen（氫），2個質子+2個中子+2個電子，就是helium（氦），6個質子+6個中子+6個電子，就是 carbon（碳）。
不停的研究，又再發現了核子是由兩種粒子組成，一是帶電的質子(proton)，另一種是中性而不帶電的中子(neutron)；而質子的數目就是決定物質的元素，例如：一個質子的就是hydrogen（氫），2個質子+2個中子+2個電子，就是helium（氦），6個質子+6個中子+6個電子，就是 carbon（碳）。
Neil Bohr & Albert Einstein, 1925 然而，當時的成就僅限於將各種元素排列出來，箇中底蘊依然沒有頭緒；因此要更進一步研究原子間的關係，於是造就了波爾 (Niels Henrik David Bohr, 1885 - 1962) 的躍起。 波爾跟愛恩斯坦是非常要好的朋友，但在原子理論上則針鋒相對，因爲波爾是哥本哈根學派的量子力學詮釋法 (Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics) 之提倡人，該理論相信“可觀測量” (observables) 的驗證，就原子層面而論，這包括光譜的頻率、強度，和各種散射的微分截面之分佈，亦即或然率的角度分佈；但愛恩斯坦並不相信量子力學，尤其是以或然率為基礎的計算結果，愛恩斯坦因而有一著名説法 - “God does not play dice with the universe.”；但波爾卻反駁道 - “God does not only play dice，he sometimes throws them where they can't be seen”！ 二人在此觀點上的分歧一直到離世也沒辦法妥協。
Source of photo: https://community.emc.com/ 到1911年，盧瑟福 (Ernest Rutherford，1907 - 1919) 證實原子核的存在，又從探究原子内部的散射實驗中，發覺原子裏面絕大部份竟然都是空的。
什麽為之 “絕大部份”？
原子的直徑是 10 的 -8 次方，而原子核的直徑僅為 10 的 -12 次方！ 還是很難想象吧？ 舉例說，如果一個溫布萊球場是原子的大小，那麽原子核的大小就僅僅等如一個火柴頭！
就是因爲原子裏面空洞得驚人，那究竟是什麽令粒子帶有質量並能讓原子聚合而成爲種種物質呢？ 就連 1960 年代創立的標準模型（Standard Model of Quantum Physics）也無法解釋，科學家一直百思不得其解，所以他們認爲原子裏面一定還有一個不知名的結構存在。
如上圖所示，電子是只能夠圍繞著原子的外圍轉動，而且只能在規定距離的軌跡上轉動。 基於這種特殊的移動規範，Peter Higgs（希格斯）在 1964 年提出了 Higgs Field（“希格斯場”）理論，以假設有一個包圍著整個宇宙的“場”，而希格斯波色子（即“上帝粒子”）就是希格斯場的振動，基本粒子亦因爲這道“場”之間的相互作用而帶來了質量。
Source of photo: http://commons.wikimedia.org/ 到1964年諾貝爾物理學獎得主 Murray Gell-Mann（蓋爾曼）創立了夸克模型，用以證明質子和中子裏面還有更細小的構成磚，稱之爲夸克子(Quark)。 夸克子都是被困在粒子的内部，而且並非獨立存在，是要一對一對或者三個三個的存在，並帶有電荷，而兩者離得越遠，力場強度就越強。
後來還有其他科學家研究出更多種類的夸克子，更説夸克子是有味道，和紅、綠、藍三種顔色；這是科學家特意營造的形象思維，讓人易於理解。 到目前爲止，科學家認爲共有6種夸克子，即：頂 (top)、底 (bottom)、上 (up)、下 (down)、奇 (strange)、粲 (charm)。
此外，兩顆一正一反的夸克子又可組成一種叫做介子 (meson) 的束縛態，和分別由三個正夸克及三個反夸克組成的重子 (baryon)；當重子和介子結合起來，就是強子 (hadron)，原因是因爲在這個結合中的夸克子之間的相互作用力較大，故此稱爲強子。 但至此，科學家依然未能解答到粒子的質量是從何而來！
後來還有其他科學家研究出更多種類的夸克子，更説夸克子是有味道，和紅、綠、藍三種顔色；這是科學家特意營造的形象思維，讓人易於理解。 到目前爲止，科學家認爲共有6種夸克子，即：頂 (top)、底 (bottom)、上 (up)、下 (down)、奇 (strange)、粲 (charm)。
此外，兩顆一正一反的夸克子又可組成一種叫做介子 (meson) 的束縛態，和分別由三個正夸克及三個反夸克組成的重子 (baryon)；當重子和介子結合起來，就是強子 (hadron)，原因是因爲在這個結合中的夸克子之間的相互作用力較大，故此稱爲強子。 但至此，科學家依然未能解答到粒子的質量是從何而來！
Source of photo: http://theaftermatter.blogspot.hk
好了，終於說到沾上大型強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC) 這名字的粒子！ 當然，還有其他粒子組合的名稱，如mu（渺子）、tau electron（陶子）、中微子、反粒子等等，但在此不再繼續細數。
由 CERN（歐洲核子研究組織）負責的這個龐大實驗，是通過近乎光速的對撞來製造一股極大的能量，以模擬一個科學家認爲是宇宙誕生緣由的大爆炸，從而希望找出上帝粒子的影蹤。 經過無數科學家逾40年的努力，在 2012年7月終於初步發現了新粒子，再經過數據驗證後，CERN 在 2013年3月14日正式宣佈該新粒子就是質量來源的希格斯波色子，亦即填補了標準模型的最後空白。
由 CERN（歐洲核子研究組織）負責的這個龐大實驗，是通過近乎光速的對撞來製造一股極大的能量，以模擬一個科學家認爲是宇宙誕生緣由的大爆炸，從而希望找出上帝粒子的影蹤。 經過無數科學家逾40年的努力，在 2012年7月終於初步發現了新粒子，再經過數據驗證後，CERN 在 2013年3月14日正式宣佈該新粒子就是質量來源的希格斯波色子，亦即填補了標準模型的最後空白。
Large Hadron Collider (LHC) - 世界上最強大的粒子加速器。 Source of photo: http://home.web.cern.ch/
這會否是個永遠延伸的問題呢？
即是説，上帝粒子為標準模型填補了最後一塊砌圖，為科學家一直不明白粒子的質量 (mass) 到底從何而來的難題填充了答案；事實上，找到質量所在也同時證實了 “思想形成實相” 是真有其事的。 讓我們從微觀世界跳回較人性的層面看看。
在研究量子力學的路途上，有三位非常具有代表性的科學家。 首先是波爾（Neil Bohr, 1885 - 1962），他提出波粒二像性（Wave-Particle Duality）的理論，就是從微觀來看，所有粒子都可以看成為“波”，這不但突顯了粒子世界的矛盾，而波粒二象性更是微觀粒子的普遍屬性，亦即是說，光與粒子都具有波動性和微粒性。 這概念亦得到愛因斯坦的完全肯定。
此示意圖以最簡單的方法説明了同一個物質在不同的觀察下所出現的不同結果。
玻爾於1927年又提出了互補原理（Principle of Complementarities），意思是，波與粒子皆是現實的真像，因爲兩者均各自有一個有限的適用範圍，而且把波、粒兩個概念結合來描述它們也是必須的，這已是實相，不可再探究下去。 因爲既可為波，也可為粒子 ，但又並不會同時出現，只能兩者互相抵觸，只是當你認爲它是波去觀察時，它就表現為波的狀態，反之亦然。 因此，波爾認爲這個矛盾已經是一個 “rock bottom reality”，也是宇宙根本的本質。
此外，還有海森堡 (Werner Karl Heisenberg，1901 - 1976) 的矩陣力學（著名實驗：雙縫實驗，Double-slit Experiment)，和薛丁格 (Erwin Schrodinger，1887 - 1961) 的波動力學（著名實驗：薛丁格的貓，Schrodinger's Cat），雖然他們以不同形式的試驗來舉證各自的理論，但所得的啓示卻不謀而合！
此外，還有海森堡 (Werner Karl Heisenberg，1901 - 1976) 的矩陣力學（著名實驗：雙縫實驗，Double-slit Experiment)，和薛丁格 (Erwin Schrodinger，1887 - 1961) 的波動力學（著名實驗：薛丁格的貓，Schrodinger's Cat），雖然他們以不同形式的試驗來舉證各自的理論，但所得的啓示卻不謀而合！
Source of photo: http://i1.ytimg.com/vi/qCmtegdqOOA/maxresdefault.jpg
雙縫實驗 (Double-slit Experiment)：
這實驗充份印證了“波粒二象性”（Wave-particle Duality）的現象；實驗結果顯示，光（就等於能量）在沒有被觀察時為波（wave），但在被觀察的情況下，卻以粒子的行爲形態落在投射牆上，亦即是說，物體只有在被觀察的那一瞬間才會從能量的波動凝聚成有本體的物質！
這實驗充份印證了“波粒二象性”（Wave-particle Duality）的現象；實驗結果顯示，光（就等於能量）在沒有被觀察時為波（wave），但在被觀察的情況下，卻以粒子的行爲形態落在投射牆上，亦即是說，物體只有在被觀察的那一瞬間才會從能量的波動凝聚成有本體的物質！
Source of photo: thelifeofpsi.com/2013/09/01/the-measurement-problem/
薛丁格的貓 (Schrodinger's Cat)：
根據哥本哈根詮釋的或然率疊加理論，箱子裏的貓是生是死，機會率均為 50/50；而「事實」是以高或然率存在；故此，直至觀察者打開箱子的一刻，貓咪的生與死可以説是同時存在；而最終結果，正好與雙縫實驗的啓示一樣 - 是會被觀察而改變！
根據哥本哈根詮釋的或然率疊加理論，箱子裏的貓是生是死，機會率均為 50/50；而「事實」是以高或然率存在；故此，直至觀察者打開箱子的一刻，貓咪的生與死可以説是同時存在；而最終結果，正好與雙縫實驗的啓示一樣 - 是會被觀察而改變！
看過一大堆的物理理論，這一切發現到底帶來了什麽啓示呢？ 多個國家投入如此龐大的資源去找希格斯波色子，背後目的又是什麽？
從過去的經驗得知，每一種粒子的進一步發現，都帶動了新武器的發明，有原子彈、鈾235、激光武器、氫氣彈....。 有了新發現之後，真的只代表著人類是要探索自己和宇宙來源的奧秘嗎？ 還是落入另一些“掌托人”的計劃之中？！
希格斯波色子之所以極難找出，是因爲它出現的時間極度短暫，以秒數計僅為 10 的 -22 次方。 這種科技是否可以更進一步作爲 subliminal message 的強化版？ 當然，其實多年前開始已有使用這種手段以植入受衆的潛意識，但隨著上帝粒子的發現，這種超乎想象的微細振動頻率，到底會在什麽時候不經意地鑽進我們潛意識中，實在無可估量！ 到我們最終發現自己的 “場” 被 “入侵” 的一刻，我們會否還在追尋著物質世界的幻象？ 還是疑問著這是否應該叫做 “魔鬼粒子”？
從過去的經驗得知，每一種粒子的進一步發現，都帶動了新武器的發明，有原子彈、鈾235、激光武器、氫氣彈....。 有了新發現之後，真的只代表著人類是要探索自己和宇宙來源的奧秘嗎？ 還是落入另一些“掌托人”的計劃之中？！
- 1939 年波爾訪問美國時，就宣佈了哥本哈根實驗室已證明了鈾核裂變可放出能量。
- 海森堡後來又成為了德國納粹原子彈計畫的主持人。
- 日本於1941年開始研製原子彈，負責人是波爾的另一位學生仁科芳雄(Yoshio Nishina)。
- 1943年，波爾被盟軍安排從丹麥先逃到瑞典，再經英國逃到美國，隨即便加入了曼哈頓計畫(The Manhattan Project)，負責在新墨西哥州指導美國的科學家研製原子彈。 兩年後，大家都在日本看到研製成果吧！
希格斯波色子之所以極難找出，是因爲它出現的時間極度短暫，以秒數計僅為 10 的 -22 次方。 這種科技是否可以更進一步作爲 subliminal message 的強化版？ 當然，其實多年前開始已有使用這種手段以植入受衆的潛意識，但隨著上帝粒子的發現，這種超乎想象的微細振動頻率，到底會在什麽時候不經意地鑽進我們潛意識中，實在無可估量！ 到我們最終發現自己的 “場” 被 “入侵” 的一刻，我們會否還在追尋著物質世界的幻象？ 還是疑問著這是否應該叫做 “魔鬼粒子”？
筆者總結：答案都盡在你我各自的觀照之中!
註：筆者並非物理學家，本文内容僅從所搜集的資料中得知，重點在於討論科學發現對我們的啓示。如有錯漏，煩請指教並望多多見諒。
Reference:
1. http://www.riseearth.com/2013/12/the-illusion-of-matter-our-physical.html#.Ut48TRCwq01
2. http://pansci.tw/archives/48310
3. http://highscope.ch.ntu.edu.tw/WPtest/?p=24657
4. http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=newscan&id=1276
5. http://www.youtube.com/watch?v=3oBsUg2BzLU
6. http://www.youtube.com/watch?v=AlzUgt8Dgq0
7. https://www.youtube.com/watch?v=joTKd5j3mzk#t=175
8. http://v.163.com/movie/2009/5/2/J/M6S8LP3CJ_M6S8N132J.html
9. http://www.rsc.org/chemsoc/timeline/pages/1911.html
10. http://science.kexue.com/2013/0114/27242.html
11. http://science.kexue.com/2012/1213/26641.html
12. http://www.forbes.com/sites/alexknapp/2012/07/05/how-much-does-it-cost-to-find-a-higgs-boson/
13. http://web.it.nctu.edu.tw/~wfgore/qu1.html
14. http://hepnp.ihep.ac.cn:8080/jwk_xdwlzs/CN/abstract/abstract8365.shtml
15. http://www.youtube.com/watch?v=BHEEdp79rIY
16. http://baike.baidu.com/view/171605.htm?pid=baike.box
