两位物理学家预测了诺贝尔奖的发现，却没有人在乎

你对一项获得诺贝尔奖的发现做出了预测，结果证明你的预测是正确的，但却没有人在乎。这就是发生在两位物理学家身上的故事，2009年Mikhail Shaposhnikov和Christof Wetterich计算了希格斯玻色子的质量。

希格斯玻色子是物理学家在粒子物理标准模型中收集的25 种基本粒子之一，它是2012年在大型强子对撞机中发现的最后一个粒子，2013年该发现被授予诺贝尔物理学奖。

虽然大多数物理学家对希格玻色子的存在非常有信心，但他们不知道希格斯粒子的质量会是多少，不过他们确实有一些线索。首先，他们已经在美国费米实验室的TeVatron对撞机上寻找过希格玻色子了。这台对撞机没有看到希格斯玻色子，这使得物理学家能够对它的质量设定一个下限，约为 115 GeV。

因此粒子物理学家知道希格斯玻色子的质量需要高于115GeV，否则费米实验室就会看到它。他们也知道，最迟在大约1000 GeV时一定会看到它，因为如果只使用没有希格斯玻色子的标准模型，那么理论将会在某个地方崩溃。这就是大型强子对撞机如此有价值的原因，物理学家知道，如果不是希格斯玻色子，那么那里一定会发生一些新的事情。

他们还有另一个上限，约为 180 GeV，称为琐碎界限。他们的论点是，如果希格斯玻色子的质量大于此界限，它就无法为其他粒子创造质量。因此我们现在有115 GeV的下限质量和180 GeV的上限质量。但是除此之外，他们还是不知道现在希格斯玻色子的质量该是多少。

这时两位物理学家说，无论希格斯玻色子的质量是多少，它仍然必须允许引力成为一种量子理论。所有其他自然基本力都具有量子属性，但引力是个奇怪的东西，因为目前据我们所知它是非量子。大多数物理学家相信引力也应该具有量子特性，只是我们还没有找到正确的理论。这个理论被称为量子引力理论，我们需要它来弄清楚大爆炸和黑洞奇点发生了什么。

物理学家试图将引力转变为量子引力，就像他们将电动力学转变为量子电动力学一样，理查德·费曼等人已经在20世纪60年代完成了量子电动力学，但是他们使用同样的技巧将引力外推到高能量时，结果却得到了无穷大。如此获得的引力量子化被认为是失败的，因此被放弃了。

但1978年，史蒂文·温伯格说这种对更高能量的近似是错误的，必须使用更加复杂的方法进行外推，就不会有无穷大的问题。然后如果计算正确，引力就安全地是量子化地了。这个想法被称为渐近安全引力，你可能从未听说过它，因为包括温伯格本人在内的每个人都认 这是一个令人失望的解决方案。因此，在1978年温伯格发表论文后，没有人对此进行过深入思考。直到 1990年代初，Christof Wetterich和 Martin Reuter才解决了论文中大部分的数学问题。

回到希格斯玻色子的质量，因为它的质量改变了量子引力中更高能量的外推方式。如果使用里Wetterich和Reuter开发的数学，就会发现如果希格斯玻色子的质量太大或太小，那么引力就不再安全，并且该理论再次崩溃。所以我在开头提到的那两个人物理学家，去计算了量子引力正常工作的这个窗口，得出了希格斯玻色子质量126±2.2 GeV，而实验的测量值为125.35±0.15 GeV。

这是一个非常困难的计算，取决于所有其他粒子的质量，每个粒子都有自己的不确定性。如果今天重做这一计算，我认为不确定性会减小很多。所以他们正确地预测了希格斯玻色子的质量，这意味着量子引力可能并不是那么大的神秘问题，它实际上可能只是如何正确进行外推的问题。不过他们的计算并没有引起多大的关注，因为同样预测中质量范围的论文还有将近百篇。