科学家称并未找到上帝粒子

2011年08月23日     来源：新浪科技

　　北京时间8月23日消息，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。

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