科学家称去年新发现粒子可能为“上帝粒子”

2013-03-08 09:14:49  来源:新浪科技

大型强子对撞机设备内部,该设备在去年7月份发现一种新的粒子,极有可能是有上帝粒子之称的希格斯玻色子

  大型强子对撞机设备内部,该设备在去年7月份发现一种新的粒子,极有可能是有上帝粒子之称的希格斯玻色子

  据连线网站报道,近日有关欧洲核子中心大型强子对撞机发现希格斯玻色子一事终于发布了新的进展消息。

  本周来自全世界各国的物理学家们齐聚意大利召开为期两周的会议,讨论粒子物理学和宇宙学领域的最新进展。3月6日,大型强子对撞机设备的ATLAS和CMS探测器小组报告了他们最新数据的分析结果。除了一些模糊的表述之外,他们的报告总体而言了无新意,乏善可陈。

  欧洲核子中心发言人詹姆斯·吉利斯(James Gillies)在该机构官方网站上写道:“去年在欧洲核子中心被发现的新粒子现在正越来越显得有可能是希格斯玻色子。然而我们仍然需要更多的分析才能做出最后的定论。”

  长期以来物理学家们苦苦搜寻的希格斯玻色子是物理学标准模型中目前唯一尚未被找到的粒子,这种粒子将可以帮助解释一切已知粒子和力之间的相互作用,因此有时也被称作“上帝粒子”。到目前为止,大型强子对撞机项目的物理学家们仍然在将他们在去年7月份发现的这种新粒子称作“希格斯玻色子”方面表现地极为谨慎。这样做是有道理的,因为到目前为止这种新粒子的各项特性还尚未被分析完毕,因此未来仍然可能存在变数。

  不过到目前为止所有的信息都指向这样一种可能性,那就是去年发现的这一新粒子确实就是现实中人们苦寻已久的希格斯玻色子。这种粒子的质量约为125GeV,大约相当于质子的125倍。

  目前物理学家们正在努力试图确认的这种新粒子的一项基本属性是它的自旋,这是所有亚原子粒子非常重要的特性,决定了它与其它粒子相互作用的方式。分析显示去年发现的这种“疑似希格斯粒子”的一个自旋值似乎为零,这一点完全符合理论预期。然而自旋值为2的结果仍然无法被排除。如果最后确定其自旋为2,那么这将意味着去年发现的这种粒子是一种此前未曾预料到的新粒子,这将是一个令人惊奇的局面,它将帮助物理学家们揭示有关引力本质的全新认识。然而这种可能性目前看来正在变得越来越小、

  从目前已经报道的消息来看,在数据中隐藏着某些令人兴奋的东西。ATLAS探测器的数据已经检测到这种疑似希格斯粒子衰变为两个质子的现象,这可能意味着某些新的物理原理。实际上这一现象在此前的数据中便已经被注意到,但是当时认为随着数据分析的进一步深入,这些信号将会自行消失。但事实是它仍在继续出现。当然就目前来看这一信号的显著性还尚未达到可以被认为是一项新发现的程度,不过,正如哈佛大学的理论物理学家丽萨·兰德尔(Lisa Randall)所说的那样,这一信号的持续出现确实引起了很多人的兴趣。她说:“我认为,就我们目前掌握的信息而言,这条消息令人兴奋。”

  不过其他物理学家们看来对于这次的消息发布并没有感到什么新鲜感。加州理工学院的宇宙学家西恩·卡罗尔(Sean Carroll)在推特上写道:“对于希格斯玻色子新数据进行的大分析——看起来了无新意。”

  而哥伦比亚大学的数学家皮特·怀特(Peter Woit)则在自己的博客“比错误还坏”上写道:“总之一句,整个故事看起来就是一个标准模型下的希格斯粒子。”他写道:“接下来的实验还将会进一步提升整体的精度和分析水平,但是看起来大的方向是不太会再发生改变了。”

  这种情形跟去年7月份欧洲核子中心刚刚发布有关发现疑似希格斯引发轩然大波的情况大相径庭。当时这条消息发布之后在整个物理学界以及普通的公众之中都引发了强烈关注,网络上充斥着各种有趣的传言,泄漏的视频,还有孜孜不倦的各种谈论。

  现在一些物理学家开始担心大型强子对撞机的数据中将不会再发现新的粒子了。科学家们尤其希望能找到能够支持一种名为“超对称”理论的证据,该理论认为所有已知的粒子都有一个伴侣粒子,但是这一理论目前仍然缺乏证据。超对称理论已经被用来解决粒子物理学标准模型中的很多问题,而现在由于一直缺乏足够的证据,这一理论正遭受质疑。

  不过这一领域中的很多专家仍然对2014年晚些时候大型强子对撞机恢复工作时将会有所新的发现。届时该设备将会以更高的能级进行质子对撞,从而可能揭示出新的物理图景。(晨风)

责任编辑: 豆豆
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