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“上帝粒子”隱隱約約 歐核中心虛虛實實

時間:2011-12-15 13:24  來源:科技日報

  嚴格科學標準里暫無“上帝粒子”。

  12月13日下午,歐洲核子研究中心(CERN)參與超環面儀器(ATLAS)和緊湊渺子線圈(CMS)探測實驗的科學家們宣布,他們首次發現了被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子存在的“線索”,但未獲得直接證據。目前,最新發現并不滿足一項“確鑿的科學發現”所要求的嚴苛的科學標準,因此,希格斯玻色子是否真的存在,答案要等到2012年年底才會揭曉。

  猶記得一周前,他們宣稱“一周后公布結果”;今天,又說“結果明年底揭曉”。歐洲核子研究中心踏踏實實地拿捏了一把大眾的胃口。

  “上帝粒子”或已“現身”

  據英國《新科學家》網站12月13日報道,歐核中心的科學家們宣稱,“上帝粒子”可能已經在大型強子對撞機(LHC)內“現身”。LHC所包含的ATLAS和CMS兩大著名的探測器已經探測到了一種輕量希格斯粒子的線索,如果結果獲得證實,將填補標準模型上唯一缺失的一塊。

  更令人興奮的是,這種質量約為125Gev/c(Gev/c是基本粒子質量的一個單位,其中Gev是10億電子伏特,c是光速的平方)的希格斯粒子也將為科學家們開創新的研究領域,因為質量非常輕的這種粒子至少需要另外一類新粒子來讓其保持穩定。CMS小組的發言人吉多·托內利表示:“因此,這個令人興奮的新發現將會引來一系列新發現。”

  自從科學家們于上世紀60年代提出標準模型理論以來,在描述粒子和原子如何相互作用方面,標準模型一直非常成功,但美中不足的是,標準模型上還有“缺失的一環”,那就是,科學家們一直無法證實希格斯玻色子是否真的存在。科學家們認為,希格斯粒子是萬物的質量之源,但問題在于,標準模型不能預測希格斯粒子本身的重量。因此,多年來科學家們一直在不同的粒子對撞實驗中搜尋最簡單、最普通的希格斯粒子。一系列實驗已經將其質量限定在115Gev/c到141Gev/c之間。

  今年,ATLAS和CMS這兩臺探測器實施了總能量高達7萬億電子伏特的質子束流對撞,這是迄今最高能量的質子束流對撞實驗,科學家們希望在碎片中發現希格斯玻色子的蹤跡。

  13日下午,托內利和ATLAS探測器小組的負責人法比奧拉·吉亞諾蒂分別公布了實驗結果。ATLAS小組將這種希格斯粒子的質量限定在115Gev/c到131Gev/c之間;而CMS團隊則認為這種希格斯粒子不會比127Gev/c更重。

  更令人興奮的是,ATLAS發現了一種質量為126Gev/c的希格斯粒子的線索;CMS則發現了一種質量為124Gev/c希格斯粒子的線索。兩個實驗幾乎觀察到同一質量希格斯粒子的線索,這在科學史上尚屬首次。托內利說:“ATLAS小組的結果對我們來說非常重要,我們采用不同的方法,得到了幾乎同樣的結果,真可謂是殊途同歸。”

  希格斯粒子可能會出現在LHC內高速質子對撞產生的殘骸中,但無法被直接看到,因此科學家們采用的替代方法是,觀察不同質量的希格斯玻色子衰變產生的更輕的粒子和質子束流,由于普通粒子也會產生同樣的衰變產物,搜尋希格斯粒子的科學家們會在探測器中尋找某些產物出現的“可疑的超出額”。

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編輯:吳怡

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