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標題: 上帝粒子科學傢找到瞭？ [打印本頁]

作者: 雨．歡 時間: 2012-7-5 18:43:10 標題: 上帝粒子科學傢找到瞭？

　　歐洲原子核能中心擁有的世界上最大的實驗裝置--大型強子對撞機。美聯社

　　歐洲原子核能中心主席豪威爾在記者會上回答記者提問。美聯社
　　追尋將近半個世紀後，4日，位於日內瓦的歐洲原子核能中心向全球宣佈，找到一種新亞原子粒子，這種粒子與之前預言構成質量的“上帝粒子”、即希格斯玻色子（可簡稱希格斯子）特征“一致”。
　　若最終確定此次發現的新亞原子粒子就是希格斯玻色子，那麼粒子物理學中缺失的重要一環將會填補，支撐現代物理學的奠基性理論標準模型距離將被驗證，萬物質量來源之謎或可解開。
　　歐洲原子核能中心（CERN）有著世界上最大的實驗裝置——大型強子對撞機（LHC），其橫跨法國和瑞士，這個長達28年之久，造價達幾十億歐元的龐大地下裝置，最主要的目的是為瞭尋找被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子。
　　歐洲原子核能中心通過網絡向全球播放其最新進展的研討會。研討會上，兩座各自獨立的實驗室遞交瞭最新報告，均展示瞭一種新粒子存在的強有力證據。
　　CERN主席豪威爾說：“我們有瞭個‘發現’，我們觀測到瞭一種新粒子，符合希格斯子的條件。不過到底是什麼粒子，問題仍待回答。”
　　現場最重量級的是四個物理學理論傢，其中三個人完善瞭標準模型理論，另一個人彼得·希格斯則創建瞭這個理論，標準模型中最後一個粒子以他命名。
　　有關希格斯子的理論最早是在1964年由6位物理學傢共同提出來的，其中就包括英國愛丁堡的彼得·希格斯教授。他們當時提出這一粒子的目的就是為瞭解釋質量的起源。理論上，這一粒子的存在將正好補全描述整個宇宙如何運行的物理學標準模型的缺陷，因此它便顯得尤其重要。
　　發佈會現場，英國物理學會主席彼得·奈特說，此次LHC的成就與發現DNA和登陸月球相當。利物浦大學粒子物理系主任瑟密斯·佈考克則稱，對於物理學傢來說，這次發現就像哥倫佈發現美洲大陸。“雖然是初步結果，但5標準差和125吉電子伏特的結果讓我們確信，這是一個新粒子，”4日，實驗室發言人喬·因坎代拉興奮地表示，“我們確認，它必須是一種玻色子，而且是我們迄今為止發現的最重的玻色子。”
　　發現新粒子中國也做出貢獻
　　中國科學院高能物理研究所4日下午視頻連線直播瞭公佈實驗結果的CERN學術講座。該所參與CERN兩個實驗的科學傢對媒體表示，CERN實驗觀測到新粒子並與希格斯粒子一致的這一初步結果，具有裡程碑式的科學意義，是探索微觀世界的一大進步。
　　在全球合作的CERN實驗中，中國提供經費和參與科研人員所占比例在百分之一左右，但中國的貢獻“遠遠超過百分之一”。
　　參與CMS實驗的中科院高能所研究員陳國明說，CMS實驗1/3的端蓋繆子探測器和端蓋電磁能量器的所有晶體，均由中國研制提供。
　　特別是實驗中用多變量分析方法區分信號與本底、提高希格斯粒子尋找的靈敏度方面，這次采用瞭CMS中國組的方法，比去年采用美國組方法的靈敏度要高3%。
　　中科院高能所婁辛醜研究員參加Atlas實驗。他介紹說，Atlas中國組對實驗探測器建造方面的主要貢獻，包括研制提供液氬光子電子量能器、精密繆子漂移室探測器和400臺Atlas端蓋繆子觸發探測器以及網絡計算系統等，中國組還積極參與實驗數據的物理分析，包括光子觸發效率研究、改進雙光子希格斯波色子重建質量分辨約30%、測量雙光子希格斯波色子重建本底噪音等。
　　如何知道發現瞭上帝粒子
　　如果在LHC加速器中進行的數以十億計的對撞實驗中真的產生瞭希格斯玻色子，根據預測，它應當是不穩定的，會迅速衰變為更加穩定，質量更小的粒子。物理學傢們需要對這些衰變產物進行分析來推斷這種被稱為“上帝粒子”的神秘粒子是否存在。
　　歐洲核研究組織在4日的聲明中說，兩座各自獨立的實驗室都發現瞭這種亞原子粒子，質量范圍在125至126吉電子伏特之間。兩傢實驗室都宣佈，數據結果的統計確定性為5西格瑪，或5標準差。
　　5西格瑪，換算成統計誤差率，大約為0.00006%。在粒子物理學界，若要證實某一發現，數據統計確定性需要達到5標準差；若要作為證據，統計確定性必須達到3標準差。所以現在說是“接近發現”。
　　美最新數據顯示上帝粒子的確存在
　　一些美國物理學傢說，“有力數據”顯示，“上帝粒子”希格斯玻色子的確存在。這些學者說，物理學界定新發現的標準非常嚴格，當前的數據難以作為證實希格斯玻色子存在的憑證。但他們相信，數十年的“上帝粒子”追逐記即將劇終。
　　美國能源部下屬的費米國傢加速器實驗室2日宣佈，經過對這一實驗室萬億電子伏加速器粒子撞擊數據的分析，這一機構發現暗示希格斯玻色子存在的強有力數據。
　　這座加速器去年年底關閉。研究人員收集瞭2001年3月起數百萬億次的撞擊數據，找到希格斯玻色子存在的征兆，同時把這種粒子的質量范圍壓縮至118吉電子伏特至132吉電子伏特之間。
　　費米國傢加速器實驗室萬億電子伏加速器實驗項目發言人羅佈·羅澤說：“我們的數據有力地顯示希格斯玻色子的存在。”
　　英國曼徹斯特大學粒子物理學教授斯蒂芬·索德奈-倫博爾德說：“證據聚集在一起，希格斯玻色子就在那裡。萬億電子伏加速器的實驗結果應該得到認可。”
　　英國廣播公司解讀，費米國傢加速器實驗室發現的有力數據並不是證明希格斯玻色子存在的鐵證。
　　這一實驗室所收集數據的統計確定性為2.9西格瑪或2.9標準差，這意味著證據有千分之一的可能來源於統計誤差。在粒子物理學界，3標準差意味著可以作為證據。而若要證實某一發現，數據統計確定性需要達到5標準差，即百萬分之一的誤差可能。
　　羅澤說，“粒子物理對發現的界定有非常高的標準”，物理學界距離發現希格斯玻色子僅僅一線之隔。一些物理學傢認為，希格斯玻色子是否存在今年將有定論。
　　無論是美國還是歐洲的研究團隊，談及希格斯玻色子時都慎用“發現”一詞，而更傾向於使用“找到”這一字眼。
　　英國廣播公司報道，希格斯玻色子無法直接看到，需要借助它們最終轉變成的粒子反推、重建。
　　但是，美國和歐洲物理學傢“觀測”希格斯玻色子的方式不同。歐洲關注的是希格斯玻色子轉變而成的兩種光子，在理論層面，這種轉變方式最為罕見；美國關注的則是一種誇克，這是希格斯玻色子最普遍的轉變方式。
　　希格斯玻色子如何塑造世界
　　如果沒有希格斯玻色子，世界將會完全不同！誇克和輕子之類的物質基本粒子將沒有質量。不過這並不意味著宇宙不包含質量。從標準模型中得出的一個觀點認為，質子和中子之類的粒子，其實是一類奇異物質的典型代表。宏觀物質的質量幾乎全部來自於構成該物質的原子，質子卻不同，構成質子的基本粒子總質量還不到質子質量的1/10。質子的大部分質量來自於將誇克約束在很小體積中的那部分能量。中子也是如此。由於宇宙中的發光物質主要是質子和中子構成的恒星，因此宇宙中幾乎所有的可見質量都來源於禁錮誇克的能量。不過這種觀點的價值目前還沒有得到充分的認同。
　　也許有人認為，由於電荷本身攜帶有能量，帶正電的質子應該比不帶電的中子更重一點。然而在現實世界中，中子卻比質子稍重。這個重要的細節，就必須用誇克擁有質量來加以解釋。如果沒有希格斯玻色子，誇克的質量為零，質子就會比中子更重，放射性β衰變的反應過程也會顛倒過來。在現實世界裡，一個脫離原子核的中子，平均會在15分鐘內衰變為一個質子、一個電子和一個反中微子。如果誇克的質量消失，自由質子就會衰變為一個中子、一個正電子和一個中微子。因此，氫原子將不復存在。最輕的“原子核”將是中子，而非質子。
　　在標準模型中，希格斯玻色子將電磁力與弱相互作用區別開來。如果沒有希格斯玻色子，誇克和膠子之間的強相互作用將擔起這一“重任”。強相互作用把有顏色的誇克約束在沒有顏色的質子之中，因此也可以區分電磁力和弱相互作用，給W和Z玻色子賦予較小的質量，而讓光子質量仍然為零。
　　強相互作用不會給電子和誇克賦予任何質量。在這種情況下，β衰變的速度將比現實世界快幾百萬倍。
　　在沒有希格斯玻色子的宇宙裡，一些輕原子核會在宇宙早期形成，並留存下來，但它們絕不會形成我們所熟悉的原子。原子的半徑與電子質量成反比，如果電子質量為零，現實世界中直徑不超過1納米的原子就會變得無窮大。即使其他效應給電子賦予瞭極小的質量，原子也會變成一種“宏觀物體”。
　　上帝粒子：質量之源
　　經過長期研究和探索，科學傢們建立起被稱為“標準模型”的粒子物理學理論，它把基本粒子分成3大類：誇克、輕子與玻色子。“標準模型”預言瞭62種基本粒子的存在，希格斯玻色子是最後一種未被證明存在的基本粒子，由於它難以尋覓又極為重要，因此也被稱為“上帝粒子”。
　　英國科學傢彼得·希格斯提出瞭希格斯場的存在，並進而預言瞭希格斯玻色子的存在。假設出的希格斯玻色子是物質的質量之源，是電子和誇克等形成質量的基礎。其他粒子在希格斯玻色子構成的“海洋”中遊弋，受其作用而產生慣性，最終才有瞭質量。爾後所有的粒子在除引力外的另3種力的框架中相互作用，統一於“標準模型”之下，構築成大千世界。希格斯玻色子被認為是物質的質量之源，這種粒子是物理學傢們從理論上假定存在的一種基本粒子，目前已成為整個粒子物理學界研究的中心。

作者: Some1 時間: 2012-7-5 21:22:25

原來是這樣

作者: 阿迅 時間: 2012-7-5 21:28:03

呵呵都沒人想我~~

作者: chrity__summer 時間: 2012-7-5 21:28:20

很有吸引力

作者: hkgordan 時間: 2012-7-5 21:34:19

我起來了哈哈剛才迷了會

作者: Disy 時間: 2012-7-5 21:40:08

最有人氣的帖子

作者: bobodragon2001 時間: 2012-7-5 21:42:06

回復一下

作者: michael.huang 時間: 2012-7-6 03:55:07

看了你的帖，讓我有一種說不出的感覺

作者: hillmen 時間: 2012-7-6 06:00:01

這論壇不錯，我會跟我好友分享

作者: HOTSTUDIO阿蚊 時間: 2012-7-8 09:49:51

讀10年書，不然看樓主一篇帖子

作者: 鳥不起點算 時間: 2012-7-13 23:31:03

不錯，感謝樓主

作者: 鬼谷先生 時間: 2012-7-15 01:11:41

加油啊！！！！頂哦!!!!!

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