探測器中顯示的粒子對撞后形成新粒子的運動軌跡圖片。新華社發(fā)
一些美國物理學家說,“有力數(shù)據(jù)”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(fā)現(xiàn)的標準非常嚴格,當前的數(shù)據(jù)難以作為證實希格斯玻色子存在的憑證。但他們相信,數(shù)十年的“上帝粒子”追逐記即將劇終。
新數(shù)據(jù)
美國能源部下屬的費米國家加速器實驗室2日宣布,經(jīng)過對這一實驗室萬億電子伏加速器粒子撞擊數(shù)據(jù)的分析,這一機構發(fā)現(xiàn)暗示希格斯玻色子存在的強有力數(shù)據(jù)。
這座加速器去年年底關閉。研究人員收集了2001年3月起數(shù)百萬億次的撞擊數(shù)據(jù),找到希格斯玻色子存在的征兆,同時把這種粒子的質(zhì)量范圍壓縮至118吉電子伏特至132吉電子伏特之間。
費米國家加速器實驗室萬億電子伏加速器實驗項目發(fā)言人羅布·羅澤說:“我們的數(shù)據(jù)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(jù)聚集在一起……希格斯玻色子就在那里。萬億電子伏加速器的實驗結果應該得到認可。”
非鐵證
英國廣播公司解讀,費米國家加速器實驗室發(fā)現(xiàn)的有力數(shù)據(jù)并不是證明希格斯玻色子存在的鐵證。
這一實驗室所收集數(shù)據(jù)的統(tǒng)計確定性為2.9西格瑪或2.9標準差,這意味著證據(jù)有千分之一的可能來源于統(tǒng)計誤差。在粒子物理學界,3標準差意味著可以作為證據(jù)。而若要證實某一發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)統(tǒng)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(fā)現(xiàn)的界定有非常高的標準”,物理學界距離發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子僅僅一線之隔。一些物理學家認為,希格斯玻色子是否存在今年將有定論。
待證明
羅澤說,需要等待歐洲核子研究中心大型強子對撞機的實驗結果,以證實希格斯玻色子的存在。
歐洲核子研究中心定于4日公開搜尋希格斯玻色子的最新實驗結果。美聯(lián)社3日援引一些歐洲物理學家的話報道,這一歐洲研究機構將宣布,研究人員追蹤到希格斯玻色子的蹤跡和影子。
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(fā)現(xiàn)”一詞,而更傾向于使用“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,美國和歐洲物理學家“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夸克,這是希格斯玻色子最普遍的轉變方式。(蔣驄驍新華社供本報特稿)
“上帝粒子”:質(zhì)量之源
背景資料
經(jīng)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,希格斯玻色子是最后一種未被證明存在的基本粒子,由于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,并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(zhì)的質(zhì)量之源,是電子和夸克等形成質(zhì)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(chǎn)生慣性,最終才有了質(zhì)量。爾后所有的粒子在除引力外的另3種力的框架中相互作用,統(tǒng)一于“標準模型”之下,構筑成大千世界。
由于希格斯玻色子是最后一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子,對完善粒子物理學理論“大廈”有重要意義。一旦它被證偽,“標準模型”理論“大廈將傾”??茖W界相信它的存在并認為發(fā)現(xiàn)它只是時間問題。