科学家瞥见上帝粒子 媲美发现DNA

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【大纪元2011年12月13日讯】(大纪元记者黄捷瑄编译报导)欧洲核子研究中心(CERN)13日在瑞士日内瓦举行的研讨会上首度宣布,“瞥见”在物理理论中造就物质质量的希格斯玻色子(Higgs Boson,粒子的一种,又称上帝粒子)。尽管研究尚未达到“完整发现”所需的精确度,但其重要性足以媲美60年前发现DNA双螺旋结构的重大突破。

研究中心Atlas团队的主持人、物理学者吉亚诺提(Fabiola Gianotti)说,希格斯玻色子出现的“热区”在对撞机的低能量区。研究团队找到希格斯玻色子存在的线索,等数据充足之后可毫无疑问地确认成果。以不同仪器执行相同研究的CMS团队,13日稍晚将公布研究成果。

研究中心Atlas团队的主持人、物理学者吉亚诺提(Fabiola Gianotti)表示,研究团队找到希格斯玻色子存在的线索,等数据充足之后可毫无疑问地确认成果。(STF: FABRICE COFFRINI / AFP ImageForum)

质量之源 宇宙之谜

据BBC报导,在当代粒子物理学标准模型(Standard Model)理论中,假设了62种基本粒子的存在,希格斯玻色子是唯一尚未被发现的粒子,它具有质量,而且是所有物质的质量之源。

现年82岁的英国科学家希格斯(Peter Higgs)在1964年与另外5名科学家建立了一个解释质量的机制,可补充标准模型理论中有关粒子和质量间无法解释的差距;这也是希格斯玻色子名称的由来。它有“上帝粒子”的别称,但只存在于理论之中,从未被证实过。

希格斯受访时表示:“我很难想像,要是它不存在,(标准模型)理论怎么成立。”
利物浦大学教授席尔兹(Tara Shears)表示,解释质量的成因并非最终目的,更重要的意义在于确定人类对宇宙的认识。

经历40年的寻寻觅觅,“发现”希格斯玻色子的传闻在近几周越来越接近现实。CERN的学者雷姆波瑟(Christoph Rembser)会议前说:“这是神奇的一刻,你可以感觉到人们的热切之情。这实在太真实了!”
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欧洲核子研究中心(CERN)13日在瑞士日内瓦举行的研讨会上首度宣布,“瞥见”在物理理论中造就物质质量的希格斯玻色子(Higgs Boson,粒子的一种,又称上帝粒子)。(STR: HANDOUT / AFP ImageForum)

希格斯力场

希格斯玻色子构成的“希格斯力场”(Higgs Field)可解释粒子的质量之谜,当其它粒子在希格斯力场中时,受其作用而产生惯性,最终有了质量。没有这个场,粒子就会以光速溃散。

希格斯力场的作用犹如名人与记者之间的关系,一群人为名人所吸引汇聚,在一定的空间之内,人与人在运动间产生阻力。换句话说,人群给了名人“质量”。

最快明年3月见结果

1989年至2000年,研究中心利用“大型电子正子加速器”(LEP)得知希格斯玻色子的质量超过LEP所能测得的极限:114GeV。(1GeV约等于一个质子的静止质量。)探寻希格斯玻色子的任务于是交给了造价100亿美元的“大型强子对撞机”(LHC)。研究中心成立了Atlas与CMS两组团队,各自以不同的仪器在对撞机中捕捉希格斯玻色子的踪迹。最近科学家在部落格上公布的消息指,经过350万亿次的质子撞击,其中约10次可能已让希格斯玻色子现身,并发现其质量约120至125GeV。

这个数据的可信度在2.5级至3.5级sigma之间,如果以丢铜板比喻,3级sigma相当于得到8次正面的机会,而研究必须达到5级sigma,即20次以上的正面,才能正式成为“发现”。研究中心表示今年不会有完整的结果,但有信心在明年3月前取得更多数据,确认希格斯玻色子的存在。

尽管研讨会发表的只是初步成果,曼彻斯特大学教授索德纳‧兰波德(Stefan Soldner-Rembold)称许新近研究的品质“卓越”,不管最后希格斯玻色子是否存在,甚或推翻了标准模型理论,对科学界都是卓越的贡献。

(责任编辑:毕儒宗)

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