去年七月，历经数十载、耗资数十亿美元的搜寻得到了回报。欧洲核子研究组织（CERN）附近大型强子对撞机（Large Hadron Collider）的物理学家们宣布，他们发现了希格斯玻色子（Higgs boson）。这种粒子极其基本，没有它，宇宙中就不会有原子——也就不会有恒星、行星，也不会有人去思考这一切。“这有点深刻，”加州大学圣巴巴拉分校的物理学家乔·因坎德拉（Joe Incandela）说道。他是做出发现的两支团队之一的发言人，也是科学界极为低调的大师。“我们自己还在消化这一切。我们现在触及到了真正超越我们以往任何成就的东西。”
希格斯在物理学家心中（以及方程中）占有特殊地位，因为它有助于解释自然界一个令人费解的二元性：为什么有些粒子有质量，而另一些却没有？根据宇宙大爆炸（Big Bang）的模型，物理学家推断宇宙开始时是一团充满能量、转瞬即逝的粒子，它们都以光速运动。片刻之后，一些粒子减慢了速度并获得了质量；这些就是构成宇宙中每个原子的质子、中子和电子。是某种东西赋予了物质质量。然而，其他粒子，如光子（构成光的粒子），仍然没有质量。
1964年，包括苏格兰爱丁堡大学的彼得·希格斯（Peter Higgs）在内的几位理论物理学家试图解释这种二元性。他们提出，一个看不见的场弥漫在整个空间。这个所谓的希格斯场（Higgs field）会实质上拖拽某些粒子，并赋予它们质量。光子在希格斯场中自由穿行，完全不与之相互作用。但对于电子、夸克（它们结合形成原子中的质子和中子）以及其他粒子来说，希格斯场就像一个无限粘稠的海洋。与希格斯场相互作用最强的粒子，质量最大。恒星、行星、摩天大楼、你的鞋子，你身体里的每一个细胞——宇宙中所有物质，当分解到最简单的组成部分时，它们的重量都来源于希格斯场。
希格斯的理论既宏大又具体。虽然希格斯场本身无法被探测到，但该理论还预测了一种新粒子的存在，它将是可以被探测到的：希格斯玻色子。它将是一种独一无二的粒子，它不是物质的构件，而是时空本身的一部分，是构成物质世界存在的基础。
实验物理学家们迫切希望寻找希格斯玻色子，但要做到这一点，他们需要一个能够达到与大爆炸初期相似的非凡能量的粒子加速器。而且，任何希格斯粒子都将存在不到一万亿亿分之一秒。在两代前加速器——欧洲的大型电子-正电子对撞机（Large Electron Positron collider）（LHC的前身）和位于伊利诺伊州费米国家加速器实验室（Fermi National Accelerator Laboratory）的Tevatron——上进行了数十年的搜寻，都未能找到希格斯粒子。一些物理学家开始怀疑它的存在。
耗资70亿美元的大型强子对撞机（LHC）代表着物理学家寻找希格斯玻色子的最后、也是最有希望的希望。从2010年开始，在一个17英里长的环形隧道中，约1600个巨型磁体开始将质子加速到接近光速的99.99999%以上，然后以比Tevatron高出近四倍的能量将它们正面碰撞。当质子碰撞时，会产生大量的粒子。每十亿次碰撞，物理学家期望能看到一个希格斯玻色子。
在分析了两年数据中的800万亿次碰撞后，LHC的物理学家们终于发现了他们正在寻找的痕迹。2012年7月4日，他们正式宣布发现了一种看起来非常像希格斯玻色子的粒子，并表示假信号的可能性小于三百万分之一。（不过，作为严谨的物理学家，他们并没有排除它可能是一种更奇特的粒子的可能性。）在粒子物理学中，这已经非常接近确定无疑了。彼得·希格斯（Peter Higgs）大胆的猜测已经被证明是正确的。
然而，对于LHC的研究人员来说，发现希格斯玻色子更像是一个开端而非终结。这个巨大的对撞机旨在揭示“标准模型”（Standard Model）之外的新现实层面。标准模型是过去50年来粒子物理学的基础理论。尽管标准模型非常成功，但它显然是不完整的。它无法解释正在加速宇宙膨胀的令人费解的暗能量现象，也无法解释暗物质——这种使可见星系的总质量增加五倍的看不见的物质。
扩展标准模型并解释这些奥秘的主要候选理论被称为“超对称性”（supersymmetry），它预测所有已知的基本粒子都有一个更重的对应粒子，称为超伴子（super-partner）。到目前为止，科学家们在LHC上还没有发现任何超伴子的迹象，尽管有迹象表明希格斯玻色子正在与尚未发现的粒子发生相互作用。为了推进这项研究，科学家们将在今年晚些时候关闭LHC以升级其设备。当加速器在2015年重新启动时，它的质子束的能量将近乎翻倍。“这意味着我们可以寻找超对称性，”因坎德拉说。“如果我们达到更高的能量却没有发现任何东西，那将非常令人担忧。我们认为外面一定有什么新的东西。”
