2024年10月11日下午，物理学院与图书馆联合举办的“学科之美系列讲座——物理之美”第五讲在图书馆南配楼艺术鉴赏厅举行。物理学院技术物理系周辰助理教授以“质量从何而来：希格斯物理研究？”为题，对希格斯机制、希格斯粒子的发现、性质以及希格斯工厂的预研等内容进行了详细的介绍。此次讲座线上线下同步进行，来自全校120余位师生参加了现场讲座，19余万人次通过北京大学微信视频号、抖音、快手等平台观看讲座直播。

周辰从粒子物理标准模型引入，介绍了组成宇宙的基本粒子是什么，基本粒子之间的相互作用是怎样的，提出基本粒子的质量从何而来这个曾经困扰大家多年的问题，并引入了希格斯机制来解释基本粒子怎样得到它们的质量。他采用漫画的形式，生动形象地讲解了在希格斯机制中，粒子是如何获得质量的，如果希格斯机制是正确的，将预言一个自旋为0的有质量的新玻色子。经过长达30余年的努力和探索，粒子物理学家们终于发现了希格斯粒子，找到了粒子物理学缺失的基石。随后，周辰详细介绍了希格斯玻色子的性质研究，介绍了希格斯玻色子与费米子的耦合、希格斯玻色子的自耦合、希格斯玻色子的质量、自旋与CP以及希格斯工厂的物理预研。

周辰作报告

在随后的现场提问环节中，周辰就在LHC上如何寻找暗物质、暗能量，基本粒子的质量和宏观物体的质量之间的关系，粒子物理研究中的信号与本底，是否可以用无限复杂的模型来拟合数据，希格斯玻色子是否可以再分等同学们关心的问题给出了深入浅出的解答。周辰认为标准模型理论是自然、简洁的，我们通过实验与理论相比较来理解、验证标准模型。高能物理实验需要一定的理论功底，需要和理论物理学家充分交流，才能得到更好的实验结果和课题，他鼓励同学们积极参与到高能物理实验的分析中来。

现场提问

周辰认为，物理之美在于简洁。标准模型是粒子物理学中一套能够描述强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用以及组成所有物质的基本粒子的理论，但却可以将它的拉格朗日量写在一件衬衫上。所有基本粒子和三大相互作用的理论知识都可以包含在这短短的公式当中，物理是简洁的，是美的。

活动现场

报告人简介：

周辰，北京大学物理学院助理教授。2010年在北京大学物理学院获得学士学位。2016年在美国杜克大学物理系获得博士学位。2016年-2021年9月在美国威斯康星大学物理系工作，先后担任博士后、助理研究员。2021年10月起任现职。长期从事大型强子对撞机（LHC）上的实验高能物理前沿研究（2011-2021：ATLAS实验；2021-：CMS实验），近年来在希格斯物理研究、新物理现象探索、探测器升级研发以及机器学习与量子计算的应用等方面做出重要成果。在《物理评论快报》（Physical Review Letters）等期刊发表多篇论文。担任合作组希格斯-光子工作组召集人、合作组学位论文奖委员会成员、LHC希格斯联合分析工作组召集人等学术领导职务。承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目等。

学科之美系列讲座——物理之美：

大到宇宙天体，小到微观粒子，面对纷繁复杂的世界，一代又一代科学家秉持着对物理之美的孜孜探求，推动着人类认知边界不断前移。物理之美是客观世界呈现的美妙现象，是自然规律的简洁与和谐，是人类对自然秩序的洞察和理解，是对探索未知世界的敬畏之情。正如杨振宁先生所说：我们所探求的方程式是大自然的诗歌。

北大图书馆深挖不同学科的美育内涵，激发学生对各学科的探究兴趣，提升综合素质，面向本校学生开创了“学科之美”讲座品牌。物理学院与图书馆合作举办“物理之美”系列讲座，讲述北大物理的科学故事。