用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向科技前沿
关键字  范围   
 
欧洲核子物理研究中心和美国费米实验室宣称已有“上帝粒子”的踪迹
来源:英国BBC新闻网 &《独立报》 | 作者:刘霞 张梦然 编译 | 7/26/2011 8:02:25 AM | 浏览:1223 | 评论:0

 就在刚过去的3天之内,物理界的两大圣殿级实验室——欧洲核子物理研究中心(CERN)和美国费米实验室(Fermilab),先后宣称或已“瞥见”了希格斯玻色子的蛛丝马迹,即是说著名的“上帝粒子”有可能已现身世间。不过,由于数据尚未足够也未经严格验证,两实验室都不敢言之凿凿。

希格斯玻色子这个令人迷惑的亚原子是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子,被认为是物质的质量之源。而“上帝粒子”的说法是1988年诺贝尔物理学奖获得者利昂·莱德曼对其的别称。目前,这个粒子的踪迹俨然已成了整个粒子物理学界的研究中心。

然而它的真面目却始终无缘识荆。欧核中心的大型强子对撞击(LHC)以及费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)都试图通过粒子之间的高能对撞来制造出神秘的希格斯玻色子。

此次先是欧核中心有所动静。当地时间7月22日,在一个法国召开的高能物理会议上,该机构宣称他们的大型强子对撞机可能首次捕捉到了希格斯玻色子的潜在信号,数据来自对撞机的超导环场探测器(ATLAS)和紧凑缪子线圈(CMS)两个科学探测团队。但同时,包括两组发言人在内的物理学家们坦承,尽管已经过多位科学家认可,但“我们今天还得不出任何结论”,不能排除是计算机模型缺陷、统计数据错误等造成的。

就在两天后,美国时间24日,费米实验室的科学家也给出了同样的、但并非那么肯定的数据。科学家表示尽管消息让人兴奋,但验证结果的可靠性可能要耗时1个月。且目前的发现,仅仅是提示“上帝粒子”存在的线索,并不足已表示发现了它的身影。科学家们也担心,被认为证明希格斯玻色子存在的信号,可能会在接下来的数据筛查中被清除掉。

同时,伴随着广为流传的“2011年会是上帝粒子之年”的说法,时间已进入下半年,上帝粒子的“萍踪侠影”却并未显现。因而亦有较偏激的声音认为,此次乃实验室们为了对资金方有个交代而在故弄玄虚。

但从另一方面来讲,在这样短的时间内,两国的加速器团队都先后提交了同样的数据,也显然让人们再次确信,标准模型是正确的、其科学价值背后投入的数十亿美元应是值得的。

而两大权威实验室再次表现出的竞赛风格,也已成了他们的一种风气。据此前消息,可怜的费米实验室万亿电子伏特加速器或因经费尚无着落,将会于近期关闭。这本让人们已对它失去了期许,但没想到美国人的这辆老爷车不甘人后,依然不愿在这场争夺上帝粒子的拉力赛中失去位置。

相关讯息:科学家称并未找到上帝粒子:一年内确定存在可能 (晨风)

欧洲核子物理研究中心和美国费米实验室宣称已有“上帝粒子”的踪迹

自上一次疑似探测结果发布以后,探测器又收集了几乎比当时的数据总和多两倍的新数据,根据新的数据分析,上次出现的疑似信号可能性似乎正在消减

欧洲核子物理研究中心和美国费米实验室宣称已有“上帝粒子”的踪迹

大型强子对撞机上的“紧凑渺子线圈”(CMS)探测装置

欧洲大型强子对撞机(LHC)的科学家们表示,之前他们发现的疑似希格斯-波色子信号现在看来正在消减。

在本周于印度召开的一次物理学大会上,研究人员们报告了他们的这一最新进展。他们现在已经排除了部分能级范围,从而将可能发现这种神秘“上帝粒子”的范围限制在了一个特定的区域内。他们接下来将对排除区域外更低能级范围以及更高能级范围进行排查。

然而,要在接下来这些能级区域中搜寻希格斯-波色子信号的难度将比以往大大增加。不过,LHC的研究人员们仍然坚信他们能够在明年年底之前找到这种神秘粒子,或者排除它存在的可能性。

“这是粒子物理学令人兴奋的时刻,”赛吉欧·贝特罗西(Sergio Bertolucci)说,他是欧洲核研究组织(CERN)的研究主管,该组织负责LHC大型设备的运行。他说:“我们几乎可以确定在未来12个月内将会得到重要的发现。如果希格斯粒子真的存在,LHC设备将很快找到它,如果它不存在,我们也将很快证实这一点并找到新的方向。”

希格斯粒子最早于1964年被物理学家们提出来用以解释为何亚原子粒子拥有质量。它是物理学标准模型中迄今唯一一种仍然没有被找到的粒子。而寻找这种粒子也正是当初各国合作花费巨资修建大型强子对撞机的初衷。

这台巨型的粒子对撞机长27公里,设置于瑞士和法国边境地区的地下。它能将辆束质子流以极高的速度迎面相撞。在撞击区域附近科学家们布置了大型的高灵敏探测设备用以探测在撞击中是否出现了新种类的亚原子粒子。

上个月,科学家们在于法国格里诺布(Grenoble)召开的欧洲物理学会议上报告称他们在撞击的数据分析中发现了一些有趣的结果。这些数据显示在撞击区域出现了一些不寻常的异常“峰值”,而这些区域正是理论预计希格斯粒子最有可能出现的位置。其中最突出的一个异常点位于140~145吉电子伏特附近。

据法比奥·基诺提(Fabio Ginotti)说,自这一结果发布以后,探测器又收集了几乎比当时的数据总和多两倍的新数据。法比奥是“阿特拉斯小组”(Atlas Collaboration)的发言人,这个小组是致力于搜寻希格斯粒子的几个小组之一。他说:“得益于LHC的卓越表现,我们在上个月已经获取海量数据。这将使我们在标准模型研究以及搜寻希格斯和其它粒子方面取得重大的进展。”

而另一个小组紧凑渺子线圈设备(CMS)的发言人奎多·托纳利(Guido Tonelli)也表示,大型强子对撞机的表现是“惊人的”。他说:“不管最终希格斯粒子的命运如何,对于所有致力于搜寻工作的人们而言,这是个美妙的时刻。”

现在根据最新的,即将提交在印度孟买举行的轻粒子和质子会议讨论的评估结果,认为当初出现的疑似信号正在消减,因此之前那种认为“可能已经发现上帝粒子”的估计可能是过于乐观的。

在粒子物理学研究中,这样的反复是常有的事,业内的物理学家们对此早已习以为常。但是时代不同,在现代这个传媒高度发达的时代,任何进展都会被置于闪光灯下无限放大。因此不管是前进或后退,任何一点风吹草动都会吸引大批媒体记者的关注。

那么接下来该怎么办呢?根据欧洲核子研究组织公共关系主管詹姆斯·吉勒斯(James Gilles)的说法,现在才是真正的工作开始的时候。 “在一些能级区域,希格斯粒子比较容易被观察到,在这些区域我们能比较迅速的确认或排除它们在这些区域的存在。”他说:“而现在的情况是我们必须面对其它一些比较困难的区域,在这些区域,我们识别并剔除背景干扰信号的难度要大得多。”

根据目前已经排除的区间,我们基本可以推断,如果希格斯粒子果真存在,那么它可能是一种轻粒子,质量低于145吉电子伏特,或者就是一种超重的粒子,质量高于466吉电子伏特。不过在这个范围之间还有几个“孤岛”区域尚未排除,主要集中在250吉电子伏特附近。根据欧洲核子研究中心的说法,阿特拉斯小组和紧凑渺子线圈小组已经在145~466吉电子伏特区间以95%的置信度排除了大部分的存在可能性。

对于大型强子对撞机的科研人员而言,接下来很快就将进行见分晓的“最终战役”。但是即便这场最终之战也将至少耗费他们数月的时间才能得到结果。

相关栏目:『科技前沿
八种颠覆未来作战的前沿军事技术 2019-08-22 [33]
Harvard Wyss Institute:可擕式護甲助你步行跑步更輕鬆 2019-08-21 [32]
科技通讯:世界还是那个世界, 但中国,已不是那个中国! 2019-08-20 [52]
约翰·霍普金斯大学:在宇宙大爆炸之前,暗物质已经诞生? 2019-08-20 [35]
哥伦比亚大学天文学家提出:地球可变身“望远镜镜头" 2019-08-19 [31]
IEA:核能将在全球能源转型中扮演关键角色 2019-08-15 [100]
欧洲团队合作研发可实现自我检测和临时修复的新型柔性机器人 2019-08-14 [63]
约翰·霍普金斯大学:暗物质或出现于宇宙大爆炸之前 2019-08-14 [101]
了解中国 AI 产业链! 2019-07-29 [241]
中国首个、世界最深的2400米极深地下实验室开始安装实验设备 2019-07-28 [212]
相关栏目更多文章
最新图文:
:丘成桐谈中国数学研究现状:很多大学和地方政府在做表面工夫 范旭 张毅:英国科研院所的育才之道 :2019年国家优秀青年科学基金项目获得者名单和批准金额 :中国国务院六部门联合通知:为高校和科研院所科研管理“减负松绑” :单伟建:贸易战还要打多久? 对两国经济产生什么影响? 结局如何? :被痛风的“魔爪”盯上,你该如何挣脱? :2019新时代高校人才发展战略论坛 (11/15-17) :深圳,重任来了!
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2019 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.