“上帝粒子”带来众生狂欢

2012-07-17 16:13 来源:国际先驱导报 作者:吴陈

核心提示: 一位网友在微博里说,其实自己不知道到底发现了什么,但还是跟着激动了一把。看着白发苍苍的希格斯教授擦拭泪水,相信每个目睹盛况的人都无法做到冷眼旁观。

《国际先驱导报》记者 吴陈 发自日内瓦

当一个多星期以前,欧洲核子研究中心(CERN)预告将于7月4日宣布有关寻找“希格斯玻色子”的最新进展时,仿佛投入平静湖面的石子,激起的涟漪迅速从物理学家的小圈子扩散开去,成了众人的狂欢。

其实,成功预言该粒子的英国物理学家彼得·希格斯并不喜欢“上帝粒子”(GodParticle)这个流行的昵称,如果不是因为美国物理学家莱德曼的编辑,它可能被叫做“该死的粒子”(GoddamnParticle),但它的确让“希格斯玻色子”这个对外行人高深莫测的名词更加“亲民”。

有关“上帝粒子”的理智与情感

7月4日,CERN宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS(超环面仪器)和CMS(紧凑缪子线圈)均发现一种新的粒子,具有和科学家们多年以来一直寻找的希格斯玻色子相一致的特性。

这两个研究小组分别确认目前通过大型强子对撞机取得的数据发现了在125-126吉电子伏特质量区间存在一种新的粒子,数据的确定性为5西格玛,即理论物理界可以确认“发现”的水平。

因为激动,CMS的发言人因坎代拉在整个报告过程中都有些上气不接下气,他说,听众雷鸣般的掌声通常是足球比赛中才会出现的场景;ATLAS的发言人贾诺蒂就“淡定”不少,但她在报告结尾的那句:“感谢你,自然!”真有击中听众泪点的功效。

CERN现场直播的摄像机捕捉到了希格斯摘下眼镜、用纸巾擦拭双眼的画面;两组报告人发言结束后,座无虚席的报告厅全体听众向在座的预言“希格斯玻色子”的物理学家们:希格斯、恩格勒特和古拉尔尼克鼓掌致敬。

“从外行的角度,我们找到它了”

希格斯等六位科学家在上世纪60年代提出“希格斯机制”,解释了基本粒子质量的来源,是今天理论物理界主流的“标准模型”理论的重要组成部分。

根据“希格斯机制”预言出的希格斯玻色子是一种自旋为零的玻色子,是物质的质量之源。其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。尔后所有粒子在除引力外的另3种力的框架中相互作用,统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界。六人因为这一贡献于去年获得美国物理学会粒子物理学最高奖樱井奖。

在7月4日持续两、三分钟的掌声和欢呼声中,希格斯说:“难以相信在我的有生之年看到它的发生。”

寻找这颗作为构建“标准模型”华丽大厦最重要基石的神奇粒子花去了研究者近50年的时间,著名物理学家霍金还曾和人打赌说不可能找到“希格斯玻色子”。

扬眉吐气也好,如释重负也罢,这确实是一个值得庆祝和纪念的时刻。

但这些年的苦苦寻觅真的可以画上句号了吗?记者们变换着各种方式追问CERN主任、德国粒子物理学家霍伊尔和两位发言人,希望从他们口中得到一个肯定的回答:这个新粒子到底是不是“希格斯玻色子”?

这一刻,他们一如既往地理智严谨。霍伊尔说:“以一个外行的角度来看,我觉得我们找到它了。但作为科学家,我得问,‘我们找到的是什么?’”

他们说还需要更加大量的数据来确认新粒子的特性——是与标准模型中假设的希格斯粒子特性完全吻合,还是有一些不匹配的地方,如果是后者,则将开辟标准模型之外的物理学新领域。

研究者称,到今年年底,对撞数据总量预期将达到现有数据量的3倍多,对新粒子的分析将更加明确。

[责任编辑:韩冬]
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