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「上帝粒子」現身

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「上帝粒子」現身 或將揭開宇宙起源之迷

引用自http://www.epochtimes.com/b5/12/7/4/n3627740.htm

歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / CERN)
【大紀元7月4日報導】(大紀元記者楊辰綜合報導)半個世紀的科學探索在週三獲得了重大突破。歐洲核子研究中心(European Organization for Nuclear Research)宣佈發現了一個新的亞原子粒子,與理論物理學界最根本的可解釋宇宙起源及生命由來的希格斯玻色子(Higgs boson)一致。全世界物理學界一片沸騰,慶祝著這一重大發現。業內人士表示,這或將是人類揭開宇宙起源之迷的里程碑性事件。

「上帝粒子」現身

週三,歐洲核子研究中心的大禮堂內擠滿了數百位科學家,門外還有上千人大排長龍,都希望能夠在禮堂裡親耳聆聽到物理學界里程碑的發現,也就是希格斯玻色子的存在。

希格斯玻色子是上世紀60年代由蘇格蘭物理學家希格斯(Peter Higgs)最先提出。希格斯認為在137億年前的大爆炸中,是希格斯玻色子賦予了粒子質量,如果沒有質量,這些粒子將以光速在宇宙內穿行,無法結合在一起形成原子。所以正是希格斯玻色子使恆星和行星都得以誕生,最終孕育生命,它被認為是解釋宇宙起源的最關鍵的拼圖碎片,也被諾貝爾獎得主李德曼(Leon Lederman)稱為「上帝粒子」。

週三晚,當現年83歲的希格斯走進大禮堂時,全場所有科學家都起立鼓掌。歐洲核子研究中心主任霍耶爾(Rolf-Dieter Heuer)鄭重宣佈,「我們發現了一個和希格斯玻色子一致的粒子,我認為我們發現了它,這是歷史性的里程碑。」

接著他問在場的科學家,「你們同意嗎?」隨即,全場爆發出雷鳴般的掌聲,科學家們站立起來,歡呼聲、掌聲不絕於耳。霍耶爾笑著說,「看起來大家都很開心。」

場上視頻突然切換到了提出希格斯玻色子存在的希格斯本人,發現他已經激動地淚流滿面。他慢慢站立起來說,「對我而言,這是在我有生之年發生的一件了不起的事情。」

物理界的狂歡夜

儘管歐洲核子研究中心發出的書面聲明充滿了科學家所特有的謹慎,稱這是個「初步發現」,但是世界各地的科學家都不約而同地慶祝這一時刻,洛杉磯、芝加哥、普林斯頓、紐約、倫敦等全球的物理界在今晚沸騰了。

澳大利亞墨爾本國際物理學會的禮堂裡都是歡呼著的物理學家。在美國高能物理研究所費米實驗室(Fermilab),超過300人擠在兩個屋裡觀看歐洲核子研究中心在日內瓦宣佈研究發現的現場視頻。

在紐約哥倫比亞大學,參與實驗的塔茲(Michael Tuts)特意買來香檳,75位科學家暢飲慶祝這一發現。塔茲在致酒辭中說,「我很驚訝在獨立日凌晨3點,會有這麼多人來參加慶祝。看著年復一年的工作達到了最高潮,真是非常有意思。」

普林斯頓高級研究中心科學家漢姆德向《紐約時報》表示,「我真是被震撼了,對於基礎物理學界,這是充滿勝利的一天。」

加州大學聖塔芭芭拉分校(University of California, Santa Barbara)暨歐洲核子研究中心團隊發言人的因坎德拉(Joe Incandela)表示這個發現「非常非常的意義深遠」。他告訴聽眾「這可能是我們這個領域過去三四十年來最重大的發現之一,就像當初發現夸克一樣。」

一位參與實驗的理論物理學家萊肯(Joe Lykken)向《華盛頓郵報》表示,「這是我人生中最激動的一天。」

宇宙起源之迷或將揭開

希格斯玻色子是粒子物理學的標準模型缺失的最後一個環節,它的重要性就相當於化學中的元素週期表。很多粒子在理論推理中被證明存在,可是卻未被發現過,而希格斯玻色子就是其中最重要的一個。萊肯表示,「我們都知道希格斯玻色子是宇宙一切的中心,它從根本上改變了其他所有粒子。」

理論物理學認為,在宇宙大爆炸之後希格斯場和與之相對應的粒子形成了一種看不見的力,而它賦予其它基本粒子以質量的屬性。這種方式就像游泳者在水池中受到的水的阻力來做比喻,如果粒子沒有質量便可以在宇宙中以光速前進,而無法產生生命,所以希格斯玻色子是解釋宇宙起源的一塊關鍵拼圖碎片。

歐洲核子研究中心表示,此次發現的新粒子能量在125至126千兆電子伏特之間,也就是說其質量是質子的125至126倍,發言人表示具體分析結果將於7月底發表。


歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / CERN)


 


歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / CERN)


 


歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / CERN)


 


歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / CERN)


 


歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / CERN)


 


歐洲核子研究中心(CERN)4日發表聲明表示,他們已發現和希格斯玻色子(Higgs boson,又稱上帝粒子)理論吻合的次原子粒子。上帝粒子據信是質量之源。(AFP / FABRICE COFFRINI)

(責任編輯:高靜)

科學家發現“上帝粒子” 或改變對宇宙理解

引用自

騰訊科技   2012年07月05日09:36

7月4日由歐洲核子研究中心發布的質子對撞後形成的運動軌跡效果圖。

歐洲核子研究中心7月4日在瑞士日內瓦和澳大利亞墨爾本召開“高能物理跨洲視頻會議”,歐洲核子研究中心主管羅爾夫·豪雅在會議上表示,他們發現了一種新的粒子,而這種粒子很可能就是尋找多年的“上帝粒子”——希格斯玻色子。

“上帝粒子”將是人類認識宇宙的一面最直接的鏡子:因為如果作為質量之源的它確實存在,物理學家就可能因此推測出宇宙大爆炸時的情景以及佔宇宙質量96%的暗物質(包括暗能量)的情況。

由於很多粒子的存在時間非常短,無法被觀測到,物理學界一直利用最後觀測到的光子等其他粒子來反推它們是由什麼粒子衰變而成的。

為了發現希格斯玻色子,也為了探索宇宙起源,包括中國在內的世界多國共同資助歐洲核子研究中心興建了大型強子對撞機(LHC)。

該設備位於瑞士和法國邊境地區地下100米深的隧道中,總長約27公里。LHC上主要有4套大型實驗裝置,其中使用液體探測器的緊湊繆子線圈(CMS)裝置是專門用來尋找希格斯玻色子和宇宙暗物質的,而使用晶體(雙光子道)探測器的超面環儀器(ATLAS)裝置則被用來尋找額外維度和質量起源等問題,而質量起源同希格斯玻色子息息相關。

CMS發言人喬·因坎德拉在會議上演示了觀測數據,並給出了根據該數據進行運算的最終結果。根據雙光子事件、雙Z玻色子和4輕子事件的觀測結果證明,CMS已經觀測到了一種新的粒子,“雖然是初步的結果,但數據很給力!”喬表示,該玻色子質量在125.3±0.6京電子伏(GeV),置信區間為5個標準差,即有99.99994%的可信度表明該粒子存在。根據此前頂夸克發現的前例,發現該粒子時,置信區間也是5個標準差,可以宣布發現了新粒子。

ATLAS主管費碧歐拉女士表示,他們的項目也發現了新的玻色子,質量為126.5GeV,置信度為5個標準差。但她表示,這只能證明ATLAS觀測到了新的粒子,究竟是不是希格斯玻色子還有待確認。

但是給出的數據表明,ATLAS觀測的新粒子與標準模型裡的希格斯玻色子相符的置信度已經達到了4.6個標準差——相當接近可以宣稱為發現的5個標準差了!

兩人的發言引來了在場觀眾經久不息的掌聲。歐洲核子研究中心總監塞爾焦·貝托魯齊表示,我們正處在一個關鍵節點:新粒子的發現,將使我們將來能夠對實驗數據進行更加詳盡的解讀。

希格斯玻色子理論的創始人彼得·希格斯教授也應邀出席了會議,這位83歲的英國老人興奮得像個孩子,他向歐洲核子中心表示祝賀,他說,“很高興我能活著看到這一天的到來”。

理論物理學家霍金認為,人類在很長一段時間內不可能發現希格斯玻色子。不過,他為此打賭的100美金還沒有輸掉,因為今天的會議依然無法證實,人們發現的粒子無疑就是希格斯玻色子。

喬和費碧歐拉在會後的新聞發布會上反復向媒體表示,今天的結果只能證明我們發現了符合標準模型的新玻色子,這種玻色子究竟是什麼還無法確認,但羅爾夫·豪雅表示,“我們發現的是一種新粒子,這才是讓我們激動的地方”。

CMS小組也在其網站上表示,雖然我們發現了符合希格斯玻色子基本模型的粒子,但並沒有確認發現希格斯玻色子,因為我們僅僅關注了該粒子的質量本身,它可能是其他具有該質量的粒子。

為了確認所發現的就是希格斯玻色子,我們還需要確認它的自旋為0,正確的耦合比,等等。這些將是我們今後的工作,但這個發現依然讓人激動。

是的,無論確定與否,這都將是本年度甚至是今後十年間物理學界最重要的發現。羅爾夫·豪雅在會議結束前深情地向世界各地的科學家和愛好者表示,今天的成就是世界各國共同努力的結果。“今天是歷史性的里程碑,但僅僅是個開始”。

正如歐洲核子研究中心官方宣稱的那樣:“希格斯玻色子觸手可及。”“我們對宇宙的理解,將要改變!”

質量的起源

周宇峰(中科院理論物理研究所研究員):目前已知構成物質世界的基本組元是夸克和輕子,它們都是費米子。如果我們對質量起源理解正確,應該有一種新的基本粒子存在,即希格斯粒子,俗稱“上帝粒子”,它是玻色子,這是一種完全不同性質的基本粒子。

在描述人類對物質世界基本組元的認識的粒子物理標準模型這一理論中,要想回答質量的起源問題,需要引入一個物理機制,通常被稱為希格斯機制。這一機制預言了存在一種新的粒子,即希格斯粒子。

目前,粒子物理標準模型所描述的所有物理現象和現有實驗結果幾乎全部吻合,只有希格斯粒子沒有被發現,因此數十年來物理實驗研究的重要目標就是尋找希格斯粒子。

位於歐洲核子研究中心的大型強子對撞機的主要目標就是尋找希格斯粒子。在歐洲核子研究中心有上千名科學家參與到尋找該粒子的相關工作中。

歐洲核子研究中心公佈了最新的實驗結果,找到了該粒子存在的強有力證據。目前觀測到的是,一個新的粒子衰變到兩個光子的信號,以及其他的輔助信號,強有力地支持了看到的新粒子就是希格斯粒子。

當然,現在看到的這個新粒子是否就是希格斯粒子,還有待進一步確認。一旦確認,這將是粒子物理學領域劃時代的進步,必將幫助人們深刻理解質量的起源。

希格斯玻色子是什麼?

經過長期研究和探索,科學家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:夸克、輕子與玻色子。

標準模型預言了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”。

英國科學家彼得·希格斯提出了希格斯場的存在,並進而預言了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,是電子和夸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”中游弋,受其作用而產生慣性,最終才有了質量。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。

由於希格斯玻色子是最後一種未被發現的基本粒子,對完善粒子物理學理論“大廈”有重​​要意義。科學界相信它的​​存在並認為發現它只是時間問題。 

本文來源:http://tech.qq.com/a/20120705/000108.htm

 

「上帝粒子」 科學家初瞥

【編譯馮克芸/綜合報導】
2011/12/14
 
歐洲核子研究中心的科學家13日說,他們可能已經瞥見希格斯玻色子(Higgs boson),但不能確認已經發現這種別名為「上帝粒子」的粒子,新資料顯示,這種粒子很可能在大強子對撞機的低能量區找到。

目前大強子對撞機有兩組實驗在找尋希格斯玻色子的蹤影,負責ATLAS實驗的科學家法比歐拉.嘉諾提說,「上帝粒子」跡象出現的「熱區」是在大強子對撞機的低能量區。

歐洲核研中心研究員曼蘇萊說,大強子對撞機已「縮小了科學家認為可以找到希格斯玻色子的範圍」。研究人員希望這種理論上存在、但從未在實驗中出現的粒子能解釋宇宙的許多謎團。

嘉諾提說:「我認為有種很像希格斯玻色子的粒子在這裡,但現在討論最後結論還太早。」她還說,如果有足夠的資料,科學家會在明年確認或排除其存在。

就理論而言,希格斯玻色子是賦予其他粒子質量的粒子,如果科學家發現它的蹤影,就證實目前對電子和光子這些粒子知識。但實驗結果也可能證明「上帝粒子」並不存在,這將迫使物理學家重新思考「標準模型」理論。

台長: 公主
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