宇宙是如何形成的？為什麼萬物會有質量？最新實驗的重大發現，讓物理學終於有新突破。月初在歐洲大型強子對撞機（LHC）實驗中，首次以設計最大出力進行實驗，試圖完善「粒子物理標準模型（Standard Model）」。本次實驗觀測到一個重要現象：「上帝粒子」希格斯玻色子（Higgs boson）與最重粒子「頂夸克（Top Quark）」同時在極大能量下生成，了結了物理學家對兩者如何互動的疑問。
在LHC建成運轉後，已經解決許多當代物理學界問題，極大拓展人類知識邊界；然而，物理學仍有許多未知等待解答。今年，LHC以設計最大出力進行實驗，創造出最極端環境以觀測物理現象。在之前的實驗中，人類已經發現有「上帝粒子」之稱，透過其與基本粒子進行希格斯機制互動獲得質量的希格斯玻色子，被視為是近代物理學界最知名的突破。然而，科學家在探討希格斯玻色子與最小粒子夸克互動並給予質量的問題時，卻找不到希格斯玻色子與最重夸克頂夸克互動的案例。
美國能量研究局（U.S. Department of Energy）的國家費米子加速實驗室（Fermi National Accelerator Laboratory）的學者Patty McBride 表示：「按理來說，作為『質量給予者（giver of mass）』，希格斯玻色子應該要非常『喜歡』頂夸克才是。」在前幾次的實驗中，科學家有發現希格斯玻色子衰變為底夸克的案例，證明希格斯玻色子與夸克粒子之間的關聯，卻沒有發現其與頂夸克之間的關聯。
新的實驗結果證實了科學家之前的預測，即在非常稀少的情況下希格斯玻色子會與頂夸克同時生成。實驗利用LHC質子對撞，每次實驗碰撞超過 1,015 個質子對，只有幾百次碰撞會同時生成希格斯玻色子與頂夸克，觀察到這個現象的機率大約是350萬分之一。每次質子碰撞後都必須透過非常複雜的演算法來識別碰撞出粒子成分，堪稱是人類史上最重大物理實驗之一。這個結果解釋了萬物是如何被賦予質量的，也是我們存在的根本原因。
延伸閱讀：
