前面说了，世间万物99%的质量，实际上是夸克之间强力的转化，而剩下的那1%，才是各种基本粒子“本身”的质量。不过，物理学家一直想不通一个问题，就是为什么基本粒子会有“质量”这个东西？
你可能觉得，这是一个无理取闹的问题，“质量”难道不是宇宙万物最基本的性质之一吗？可是，在物理学家看来，还真不是这样。这里牵涉到一个很基本的物理学理论问题，就是物理学家认为，各种基本粒子，它们实际上都可以用同一个理论框架去描述，这个理论框架叫作“规范场”。
“场”在物理学里面，是一个非常重要的概念。比方说引力其实是通过引力场发生作用的，电磁力则是通过电磁场。规范场也一样。在这里，咱们不详细解释什么叫作规范场，因为里面牵涉到非常高深的数学理论。简单而言，你可以想象这是一套通用的规则，只要设定不同的初始参数，这套规则就可以对应于各种不同的对象。
比如说，最先提出规范场的是一个叫作魏尔的德国数学家。他就发现，给规范场理论设定某一种参数，它就可以描述麦克斯韦的电磁场。这是规范场理论的开始。然后到了1954年，杨振宁和他的学生米尔斯做出了一个更加重要的贡献。他们发现，把规范场的那个初始设定参数改成另外一种，这个理论同样可以用来描述弱力！他们提出的理论叫作杨-米尔斯理论，是近代物理学最重要的成就之一。然后，在杨振宁后面，我们前面说到的，发现了夸克的盖尔曼，又推进了一步。盖尔曼又发现，如果把杨-米尔斯理论的参数再扩展一下，规范场理论还可以用来描述强力！
所以你看，这个理论框架非常神奇，只要设定不同的参数，它就恰好能够对应自然界的三种不同的力。也正因为此，物理学家毫不怀疑，这个框架肯定是正确的。
然而呢，这个理论有一个致命的缺陷。就是它没法解释为什么各种基本粒子会有“质量”！比方说，在规范场的理论框架看来，各种力的作用模式其实是类似的，它们都类似于把某种粒子扔来扔去而造成的结果。比方说，电磁力的本质，就是两个电子之间互相把光子扔来扔去。类似的，强力是把称作“胶子”的东西扔来扔去。所以把胶子互相扔来扔去，产生的强力就像胶水一样把夸克粘在一起。同样道理，弱力是把两种称为W和Z的玻色子扔来扔去。你看，原理都是差不多的。
既然原理差不多，各种不同的力对应的粒子，它们的性质也应该差不多。比如科学家已经知道，在电磁力里面，被扔来扔去的光子，是一种静质量为0的粒子。那按照规范场理论，弱力里面相对应的、被扔来扔去的那两种玻色子，质量也应该为0。但奇怪的是，事实并非如此。在弱力里面，被扔来扔去的玻色子是有质量的，而且质量还不小。正因为这样，弱力没法传递得很远，它只有在很近的距离上才能发生作用，而不像电磁力那样，有着很远的传播范围。
这就让科学家百思不得其解了。理论和事实不符，是规范场理论错了吗？为此，科学家不得不假设，在宇宙里还存在着一种我们以前不知道的，神秘的场。各种不同的粒子与这个场发生作用，于是就产生了不同的质量。这个场，就被起名叫作“希格斯场”。
那这个“希格斯场”，是怎么让各种基本粒子有了质量的呢？你可以想象一个很大的音乐广场，里面到处都站着狂热的粉丝。不过，这些粉丝对于不同的人会做出不同的反应。如果你只是一个路人小透明，你大可以安安静静地穿过这片广场，不会受到任何阻碍。粉丝们压根就懒得理睬你。不过如果你是一个大明星，那情况就完全不同了。不论你走到哪里，狂热的粉丝都会扑到你的身边。你的名气越大，扑上来的人就越多。
从物理上讲，静质量为0的光子就相当于一个毫无名气的小透明。它跟希格斯场不发生任何作用，所以可以自由穿梭在空间里，始终保持本身静止质量为0。而电子和夸克就不一样了，它们是有点“名气”的人。所以希格斯场会在它们身上产生效应，就像是粉丝扑到你身上一样，于是就产生了不同的“质量”。名气越高，扑上来的粉丝就越多，你的质量也就越大。如果都是明星，那夸克的名气就比电子大，所以它的质量也比电子大。
就这样，通过希格斯场的假设，物理学家们解释了各种基本粒子质量的由来。但是科学最重要的是讲证据。我们还需要切实的证据，才能证明这个希格斯场真的存在。这个证据是什么？这就是我们一直提到的，很重要的那个粒子，就是希格斯玻色子。
希格斯玻色子是什么东西？它其实是希格斯场在变化过程中，产生的一种粒子。我们还是把希格斯场想象成广场上的粉丝，这些粉丝会原地转来转去，寻找明星的出现。每个粉丝手上都拿着一根荧光棒，随着他们的转动，你在各个方向上都可以不断地看到荧光棒发出的闪光。这种闪光就是希格斯玻色子。总而言之，希格斯玻色子是希格斯场的产物。如果我们发现了希格斯玻色子，就可以直接证明希格斯场的存在，这就是它的重要意义所在。
不过，发现希格斯玻色子可不是一件容易的事。因为这种粒子衰变得很快，它一出现，迅速就会变成其他粒子。而且，我们并不知道希格斯玻色子本身的质量到底是多少，所以它究竟会衰变成什么粒子，我们也不能确定，只好一个个地去试。这好比大海捞针，你要把所有的可能性都检查一遍，可想而知是多么困难。
科学家提出希格斯玻色子的猜想是在1964年，然后整整有48年的时间，科学家一直在苦苦寻找这个粒子的踪迹。因为等待的时间实在太漫长了，诺贝尔物理学奖得主莱德曼甚至在他的书里，把这种粒子称为“该死的粒子”。该死的，英文就是Goddamn，但这是个粗话，所以在出版的时候，编辑把这个词改了。把后面的damn去掉，只剩下God。God就是上帝，所以希格斯玻色子就莫名其妙地被叫作了“上帝粒子”。实际上它跟上帝半点关系也没有。
不过有意思的是，这个词在大众中间却非常受欢迎。大家虽然不知道“希格斯玻色子”是什么东西，但一听“上帝粒子”，就觉得很高大上。你可别小看这个绰号，之前美国议会曾经投票否决了超级加速器的建造，就是因为议员们根本不理解希格斯玻色子究竟是个什么东西，为什么要花100多亿美元造个机器来发现它。而自从它有了“上帝粒子”这个称号之后，加速器在欧洲通过审核就顺利了很多。大家一听，这个加速器原来可以发现“上帝粒子”，不得了，虽然有点贵，但也值了。所以，为什么大型强子对撞机不造在美国，而是欧洲，最后也是欧洲核子研究中心发现了希格斯玻色子，跟它这个拉风的绰号还真不能说没有关系。
我们讲了希格斯玻色子可以证明希格斯场的存在，而希格斯场是基本粒子具有“质量”的源头。不过，除了解释质量之外，希格斯场在物理学上还有更重要的意义，这就是我要为你解读的：为什么说希格斯玻色子是物理学最重要的发现之一？因为它是物理学走向“大一统”的关键所在。
我们中国人向来有着“大一统”情结，其实物理学家也有。物理学家的“大一统”是什么？就是想把所有的物理现象，都统一到同一个理论框架里面去，用一个万能的方程去解释宇宙里所有的事情。不过呢，我们前面说过了，宇宙里存在着四种不同的力，对吧？引力，电磁力，强力和弱力。这四种力要用四种不同的物理理论来描述。比如引力要用到相对论，电磁力要用到麦克斯韦电磁理论，强力和弱力也各有自己的方程。这就让物理学家很不爽，在他们看来，这显然是不合理的：为什么大自然要多此一举，创造四种不同的力呢？
但自从希格斯场的理论提出之后，人们逐渐意识到了问题所在。我们前面提到了，在电磁作用里，被扔来扔去的交换粒子是光子，而弱力的交换粒子是W和Z两种玻色子。光子没有质量，而W和Z玻色子有质量，这就造成了电磁力和弱力的不同。那么，为什么光子会没有质量，两种玻色子却有质量呢？我们前面也说了，这是因为它们在希格斯场里造成的反应不同，光子是“小透明”，两种玻色子则有点“名气”，所以有了质量。现在关键来了，为什么希格斯场会造成这种区别？这里的机制到底是什么？
20世纪60年代之后，科学家想到了一种非常巧妙的解释，叫作“对称性自发破缺”。这个概念听起来有点难，我们还是用粉丝来打比方。你可以想象在最开始的时候，每个粉丝都闭着眼睛，而且面向不同的方向。这时候，任何明星对他们来说都没有区别。但是，接下来产生了一次关键变化，所有的粉丝都随机转向某个方向，并且睁开眼睛。这个关键变化，就是对称性自发破缺。变化发生后，就有了区别。如果粉丝恰好转向东边，那么，只有东边来的明星才会被他们看到，并且扑上去产生质量。而其他方向过来的明星他们是看不到的，就不会有什么反应。
希格斯场就是这样，最开始的时候，它对所有的粒子都不理不睬，可谓一视同仁。然而，在宇宙诞生后很短的时间里，希格斯场发生了一次对称性自发破缺。这之后，它对不同的粒子就开始“区别对待”了。有些粒子可以和希格斯场发生反应，就被赋予了质量，有些粒子一直被冷淡对待。这就造成了各种基本粒子的不同。
这个解释后来被三位物理学家，温伯格、萨拉姆和格拉肖分别证明，光子和W、Z玻色子的区别，其实就来自于对称性自发破缺。证明它有什么用呢？用处就在于，这说明在对称性自发破缺发生之前，电磁力和弱力实际上并没有区别，它们根本就是同一种东西！
这个理论叫作“电弱统一理论”，“电”就是电磁力，“弱”就是弱力。这是物理学上至关重要的一步。它第一次证明了，在大自然的四种力里面，有两种其实是完全一样的，只是由于希格斯场的对称性自发破缺，才变成了看起来不同的两种东西。可以说，这给物理学家“大一统”的信念打了一剂强心针。从此以后，绝大多数人都开始相信，在最早的时候，宇宙里实际上只有一种力，只不过随着时间流逝，它们才逐渐分化成了四种看上去不同的形式。这样一来，物理学家就有了一个终极的追求目标，就是找到那个可以统一描述所有四种力的理论。这是我们宇宙的终极奥秘，也可以说是物理学的最高荣誉。
在统一了电磁力和弱力之后，科学家逐渐开始把强力也拉到这个框架里来。我们前面说过了，这三种力都可以用一种叫作规范场的理论框架来描述，只不过各自需要设定不同的参数。在电弱统一理论的基础上，人们把三种不同的参数联合起来，得到了一个可以同时描述三种力的模型，叫作“粒子标准模型”。这个模型可以精准地预言，在我们的宇宙里，一共存在着61种基本粒子。其中物理学家已经发现了60种，而剩下的那最后一种，就是希格斯玻色子。
所以现在你可以理解，为什么2012年，欧洲核子研究中心宣布证实希格斯玻色子的存在，会成为爆炸性新闻了吧？因为第一，它证实了希格斯场的存在，解释了万事万物质量的来源。第二，它有力地支持了粒子标准模型，从而让物理学向着大一统的目标又迈进了坚实的一步。
不过，物理学的万里长征这才刚刚开始，摆在我们眼前的道路其实还很漫长。因为标准模型其实并没有完全统一电弱力和强力。如果把三种力比喻成三个国家，那么，电磁力和弱力这两个王国已经是完全合并了，而强力仅仅只是跟它们组成了一个紧密的联盟，并没有完全合并成一个国家。而且还有一些实验证据，并不支持标准模型。所以这个模型是不是肯定正确，我们现在还不得而知。
更重要的是，我们对引力仍然束手无策，还没有很好的办法把引力和其他三种力彻底结合起来。如果你对物理很感兴趣，一定听说过所谓的“超弦理论”或者“M理论”。这都是在物理学界很火爆的名词。它们就是研究如何把引力和其他三种力统一起来的理论。不过到现在为止，我们还没有办法证明这些理论是正确的。所以，把宇宙里所有的四种力统一在一起的目标，目前仍然还是一个遥遥无期的前景。如果有朝一日，有人能够完成这个终极目标的话，那么他在物理学历史上的地位，肯定可以媲美牛顿和爱因斯坦。