上帝粒子或由更小的「微夸克」構成

被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子是非常微觀的，人們用它來解釋其他粒子如何獲得它們的質量，但它未必是最微觀的粒子。很早就有理論預測，存在更小的粒子，構成了希格斯粒子。而最近的研究表明，這些命名為「微夸克」的更小的粒子，很可能隱藏在宇宙之中。

NBC新聞網報導，南丹麥大學粒子物理學家托馬斯瑞托說，如果想發現這些粒子，就需要對大型強子對撞機（LHC）這台世界上最強大的粒子加速器進行升級，或使用下一代對撞機。他表示，「我們已經確定了幾個理論，能從性能和特點上闡述希格斯粒子和希格斯機制。」

希格斯粒子用來解釋為什麽構成物質的最基本粒子具有質量。物理學家通過量子理論和數學理論，認為真空並不是空的，而是由許多看不見的「虛擬」粒子構成，這些粒子不斷出現和消失，它們成對地生成，又很快湮滅。

原有理論需要做大量調整

當希格斯粒子穿過真空，它們會與所有這些虛粒子發生相互作用，同時，在這個過程中，它們會增加巨大的質量，比在LHC測量到的希格斯粒子質量大將近「10億億倍」。因此，它們的質量應該可以和普朗克質量做比較。普朗克質量是普朗克單位制的基本單位，等於2.18×108公斤。瑞托說，「現在的問題是，為什麽測量到的希格斯粒子質量比普朗克質量輕這麽多？這正是問題所在。」

由於這種巨量的質量增加沒有發生，粒子物理學的主流理論，即所謂的標準模型，需要進行一些調整，以糾正測量到的希格斯粒子的質量和其所謂「裸質量」之間的差異。

瑞托說，「（這個問題是）理論粒子物理學家的眼中刺。我們並不期待一個能在最基本的層面上，解釋所有問題的理論看起來會很漂亮。標準模型需要做大量的調整。」

為了既不對標準模型進行調整，又可以回答希格斯質量問題，物理學家們提出一些擴展模型，其中最流行的是超對稱模型。這個理論為標準模型中的每個粒子配上一種較重的超粒子，或「S-粒子」。S-粒子將抵消真空中的虛粒子的影響，減小希格斯粒子的質量，且不用對原模型進行調整。然而目前，還沒有觀察到任何假設的超對稱粒子。

但也有很多理論指出，希格斯粒子可能是由一些更小的，稱為「微夸克」的粒子構成。瑞托說，「如果希格斯粒子是由更小的粒子，通過一個新的力量結合在一起而形成的，類似於夸克結合在一起形成質子和中子，那麽，（希格斯粒子質量）問題就煙消雲散了。」

希格斯粒子或由2個微夸克結合

微夸克是這樣解決希格斯粒子質量問題的：需要對標準模型中的希格斯粒子質量做很大的修正。目前，它被認為是一個基本粒子，換句話說，無法再分割。它自旋為零，不帶電荷、色荷，非常不穩定，在生成後會立刻衰變。瑞托表示，微夸克粒子是一個半自旋粒子，所以兩個微夸克結合後，生成的粒子可能自旋消失，就像希格斯粒子那樣。他說，「事實證明，只有運用微夸克理論，才能解釋我們遇到的希格斯粒子質量問題。」◇