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有无上帝粒子最快今日揭晓

2012年07月04日 15:20
来源:东方早报

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欧洲核子研究中心今公布研究进展美国费米实验室称数据表明上帝粒子存在

本周将是现代物理学史上最激动人心的一周。追寻希格斯玻色子(Higgs boson,又称上帝粒子)40余年的“马拉松”最快将在今日画上句号。

按照计划,欧洲核子研究中心(CERN)今日将公布其寻找希格斯玻色子所取得的最新进展。一位业内人士对早报记者称,这一结果的宣布极有可能是划时代意义的。

最后一个基本粒子

值得注意的是,7月2日,美国科学家又提供了支持希格斯玻色子存在的最新数据。美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布,该实验室万亿电子伏特加速器的数据“强烈表明”被称为希格斯玻色子的存在。费米实验室的希格斯粒子估测质量范围虽然不比欧洲核子研究中心精确,不过由于这两大实验室采用的是不同的方法,这无疑极大地加强了物理学界的信心。

人类寻找希格斯玻色子已有40多年的历史,希格斯玻色子能够解释质量从何而来的问题,其对于科学家目前对宇宙构成的理解非常重要。

在20世纪60年代,英国人彼得·希格斯等物理学家假定,在137亿年前的宇宙大爆炸中,希格斯玻色子使物质得到质量。科研人员认为,希格斯玻色子使恒星、行星、动植物形成成为可能,希格斯玻色子因此也被称为“上帝粒子”。

希格斯玻色子被称作粒子物理学经典理论大厦的“最后一块基石”。几十年以来,粒子物理的“标准模型”理论预言了多种构成物质的基本粒子,除希格斯玻色子外,其他被预言的基本粒子均在实验中得到证实。

目前,科学家建立起了被称为“标准模型”的粒子物理学理论,它把基本粒子分成3大类:夸克、轻子与玻色子。“标准模型”预言了62种基本粒子的存在,希格斯玻色子是最后一种未被证明存在的基本粒子。

中国科学院高能物理研究所研究员、博士生导师陈国明在追寻希格斯粒子的道路上已经前行了近十年。现年54岁的陈国明也是欧洲核子研究中心CMS实验项目中国组物理分析负责人。在昨日接受早报记者采访时,陈国明称,“美国费米实验室公布的希格斯玻色子质量范围为118至132GeV(吉电子伏特)之间,从数据上并没有欧洲实验室方面的精准。”

美国实验室的重要补充

英国谢菲尔德大学粒子物理专家Dan Tovey称,“美国方面这些吸引人的线索似乎在支持去年12月份欧洲的实验结果。”欧洲实验室将希格斯粒子的质量范围确定在了115到127GeV之间。

Dan Tovey称,“这个结果之所以非常重要,是因为它采用的是全然不同的另外一套方法对希格斯玻色子进行探索,这种方法是一种重要的补充。这给了我们更多的信心。”

欧洲核子研究中心发言人James Gillies称费米实验室的发现是“不错的结果”,不过他补充说,“看费米实验室的数据如何与欧洲核子研究中心发布的结果相匹配是非常有意思的事情。”

由于没有人知道一个希格斯玻色子的质量可能是多少,该粒子必须通过间接方式被得到。一般是通过庞大的加速器使粒子达到接近光速,然后让这些粒子相互撞击,从而制造出一系列其他的亚原子粒子。

对于希格斯玻色子的重要性,得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas in Austin)的史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)表示,如果不存在这样一种物质,宇宙将一片荒凉。他曾利用希格斯理论统一了电磁力和弱相互作用力,并因此在1979年获得诺贝尔物理学奖。如果上帝粒子不存在,像夸克、电子这样的基本粒子都失去了质量。“原子核可能还是存在的,但是由于电子可能会失去质量,因此原子也就不存在了,”他说道,“当然也就不存在生命了,更别谈物理学家了。”今天,全球的物理学家将屏气倾听来自欧洲核子研究中心的声音。

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[责任编辑:韩杨] 标签:上帝粒子 上帝 粒子
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