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上帝粒子——希格斯玻色子是什么?

2012年07月11日 乱七八糟 暂无评论 阅读 2,145 次

希格斯玻色子

 

欧洲核子中心科学家4日宣布他们在寻找“上帝粒子”希格斯玻色子的过程中发现了一个新粒子,与希格斯玻色子特征有吻合之处。希格斯玻色子被认为是质量之源,宇宙形成的关键……

上帝粒子将物质统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界,希格斯玻色子被认为是整个标准模型的基石。在它被预言之前,标准模型有一个致命缺陷它所演绎出的世界里没有质量。直到1964年,英国科学家彼得希格斯提出了希格斯场的存在,并假设希格斯玻色子是物质的质量之源,标准模型才得以自圆其说。正因为其重要性,希格斯玻色子又被称作“上帝粒子”。
寻找希格斯粒子的两个小组中的一个小组的发言人乔-因坎迪拉在日内瓦附近的欧洲核子研究中心对人们说:“这是一个初步的结果,但我们认为这个结果非常强,非常坚实。”
实验可信度达到99.99994%

欧洲核子研究中心的两个独立实验团队公布的初步实验结果显示,在125至126吉电子伏特的质量区间内存在一种新的粒子。综合实验结果的确定性约为“五倍标准差效应”,也就是说达到了99.99994%的可信度。
在寻找“上帝粒子”的紧凑渺子线圈实验中
预言“上帝粒子”存在的希格斯教授昨天也在发布会现场。他激动地掉下泪水:“对我来说,这真是难以置信。这一切竟然会在我的有生之年发生。”
需更多研究数据进行验证

这个新粒子是否就是人们寻找已久的“上帝粒子”?科学家表现得相当谨慎,因为确定新粒子的特性将需要大量的时间和数据。欧洲核子研究中心表示,还需要更多研究数据对发现进行验证。
据悉,这次的研究成果是建立在2011和2012年收集的数据基础上,而今年数据仍在分析中。最新的分析预计将于7月底公之于众,而更加完整的研究结论将在大型强子对撞机提供更多数据后于今年晚些时候发布。

中国科学院理论物理研究所研究员李淼在接受采访时表示,根据初步发布的研究成果,新粒子质量比预期中的稍小,但要到年底有更完整研究结果公布后,才能得知这是否和粒子物理学标准模型本身不完备有关。
找“上帝粒子”意义何在

上世纪60年代,英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯假设,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,使恒星和行星得以诞生,最终孕育生命,因此它被称为“上帝粒子”。这一理论可解释粒子为何拥有质量,从而演化为万事万物。人类距离了解宇宙诞生之谜或许将要迈进一大步。在粒子物理学标准模型中科学家预设的62种基本粒子中,只有“上帝粒子”未获证实。
长期以来,物理学家借助高能加速器和大型强子对撞机试图揭开它的“面纱”。2011年12月,欧洲核子研究中心宣布,从强子对撞机的数据中发现了希格斯玻色子存在的迹象。此次美国费米国家加速器实验室也宣称接近证实“上帝粒子”的存在,寻找“上帝粒子”的进程似乎渐入高潮。
美国费米实验室公布的三层希格斯玻色子探测器
找到了又能怎么样?

经常会有人提这样的问题,花那么大的代价,那么多的人力物力,去寻找什么玄而又玄的希格斯粒子,到底有什么用?到底值不值?
物理学家会用一句话来回答这个问题:人和蚂蚁不同,我们有求知欲,我们需要了解生命和宇宙的机制。正如欧洲核子研究中心官方宣称的那样:“希格斯玻色子触手可及。”“我们对宇宙的理解,将要改变!”
欧洲核子研究中心研讨会上科学家们公布了有关“上帝粒子
历史的经验总是证明了,科学真理的发现一定会给我们的实际生活带来有用的影响。比如说,当年创建量子力学的那些物理学家,他们的兴趣也许只为探索物质世界的终极奥秘,但如果没有建立在量子力学基础上的半导体理论,电子计算机的发明就完全不可能,我们今天信息时代的生活也就不可想象。

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