當(dāng)?shù)貢r(shí)間2012年7月4日，瑞士Meyrin，歐洲核子研究中心科學(xué)家舉行新聞發(fā)布會(huì)，稱發(fā)現(xiàn)了一種新的亞原子粒子，這可能是難以捉摸的希格斯玻色子。
中新網(wǎng)7月17日電 浩瀚的宇宙承載著太多的奧秘，面對無盡的廣博，所知曉的猶如一粒小小塵埃，縱使如此，人類也從未停止探索未知世界的腳步。眾多不同國籍的科學(xué)家孜孜不倦投入其中，揭示了一系列重要的物理發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)看似抽象，有些卻能改變我們所知的這個(gè)世界。
發(fā)現(xiàn)疑似“上帝粒子” 或改變?nèi)祟悓τ钪胬斫?/p>
追尋將近半個(gè)世紀(jì)后，歐洲核子研究中心于2012年7月4日宣稱，找到一種新亞原子粒子，這種粒子與構(gòu)成質(zhì)量的“上帝粒子”的特征“一致”。由此，萬物質(zhì)量來源之謎或可解開，粒子物理學(xué)中缺失的重要一環(huán)或可填補(bǔ)。
“上帝粒子”，即希格斯·玻色子的俗稱，它是一種亞原子粒子，理論上認(rèn)為它應(yīng)當(dāng)是構(gòu)成宇宙的最基本粒子之一。
要解釋希格斯·玻色子，首先要從粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型說起。愛因斯坦的相對論解決重力問題之后，理論物理學(xué)家開始嘗試建立統(tǒng)一的模型，以期解釋通過后三種力相互作用的所有粒子，這就是標(biāo)準(zhǔn)模型。
該模型把基本粒子分為夸克、輕子和玻色子三大類，預(yù)言了62種基本粒子的存在。隨著實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家把加速器越造越大，標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的未知粒子全都在實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)身，只有最重要的希格斯·玻色子仍然“在逃”。由于它難以尋覓又極為重要，因此也被稱為“上帝粒子”。
希格斯·玻色子這個(gè)名字中的希格斯來自英國物理學(xué)家彼得·希格斯。彼得·希格斯1929年出生在英格蘭泰恩河畔的紐塞，曾任英國愛丁堡大學(xué)教授。
“上帝粒子”的發(fā)現(xiàn)對人類有著重要的意義。法新社評論稱，這一發(fā)現(xiàn)的重要意義絲毫不亞于愛因斯坦首次系統(tǒng)地闡釋量子物理學(xué)。
歐洲核子研究中心CMS實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中國組物理分析負(fù)責(zé)人陳國明表示：“某種程度上，它的重要性堪比創(chuàng)造了一切的上帝。在宇宙大爆炸之初，希格斯粒子賦予基本粒子質(zhì)量，使得物質(zhì)得以形成、凝聚、演化，最終形成了星系，也形成了我們。”
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！”
2005年2月23日，英國天文學(xué)家稱發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)星系。
搜尋暗物質(zhì)：宇宙物質(zhì)的“主宰”
最近，歐洲核子研究中心表示，在發(fā)現(xiàn)了疑似“上帝粒子”后，下一步將著手搜尋暗物質(zhì)，為了完成這一目標(biāo)，他們將耗資12億歐元對設(shè)備進(jìn)行升級。
而據(jù)《自然》雜志網(wǎng)站2012年7月5日報(bào)道，一個(gè)由美、德、英科學(xué)家組成的國際天文小組最近通過X射線多鏡牛頓衛(wèi)星，首次直接探測到兩個(gè)星系團(tuán)之間被暗物質(zhì)“細(xì)絲”形成的橋梁連接起來。
暗物質(zhì)是指宇宙中存在的一種不明性質(zhì)的物質(zhì)粒子，它的電磁放射和折射非常微弱，所以不能被直接探測到。按照天文學(xué)界目前流行的理論，暗物質(zhì)才是宇宙物質(zhì)的“主宰”，也是是宇宙的“黏合劑”，而我們?nèi)庋勰芤姷钠胀ㄎ镔|(zhì)如恒星、行星，所占質(zhì)量只是宇宙中很小一部分。暗物質(zhì)不能被“看”到，但可測量到其存在的痕跡。
2012年5月，德國科學(xué)家克里斯托弗·維尼格表示，通過對來自美國宇航局費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡獲取的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行長達(dá)3年半的統(tǒng)計(jì)分析，他可能是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了銀河系內(nèi)存在暗物質(zhì)的證據(jù)。分析中，他發(fā)現(xiàn)伽瑪射線的能量處于峰值，在光譜中表現(xiàn)為一條線。如果他的研究發(fā)現(xiàn)得到證實(shí)，這條線就是暗物質(zhì)存在的確鑿證據(jù)。
然而，隨著暗物質(zhì)的證據(jù)不斷增加，如今暗物質(zhì)已經(jīng)成為現(xiàn)代天體物理學(xué)中一個(gè)牢固確立的概念。實(shí)際上，這個(gè)概念幾乎必須存在，這樣才能解釋為何單個(gè)星系快速旋轉(zhuǎn)卻沒有分崩離析和星系群為何以這樣相互作用的方式運(yùn)動(dòng)。如果不存在比恒星、氣體云和其他可見物質(zhì)多10倍的暗物質(zhì)，那么宇宙將不合情理。
科學(xué)家預(yù)測，人類將在2013年觀測到有史以來最大的“宇宙碰撞事件”。
2011年9月，意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室下屬“奧佩拉（OPERA）”實(shí)驗(yàn)小組聲稱測量到了運(yùn)動(dòng)速度超過光速的亞原子粒子。
超光速粒子烏龍事件：若真存在將打破愛因斯坦理論
2012年6月8日，意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室下屬“奧佩拉(OPERA)”實(shí)驗(yàn)小組宣布，5月剛剛進(jìn)行的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)中微子運(yùn)行速度與光速存在差距，因此撤銷去年公布的“中微子運(yùn)行速度超過光速”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
在基本粒子家族中，中微子的行為最難以捉摸，是宇宙中的小精靈。顧名思義，中微子不帶電，是個(gè)中性粒子。與它的“大哥”——中子相比較，它們的“性格”差異很大。中子表面上是個(gè)中性粒子，可是內(nèi)部有復(fù)雜的電磁結(jié)構(gòu)，而中微子內(nèi)部完全不帶電。物理學(xué)家通常認(rèn)為中微子以光速運(yùn)動(dòng)。
在去年9月進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，“奧佩拉”小組曾稱其實(shí)驗(yàn)裝置接收了來自歐洲核子研究中心的中微子，兩地相距730公里。結(jié)果顯示，中微子跑過這段距離的時(shí)間比光速還快了60納秒(1納秒等于10億分之一秒)。
這一實(shí)驗(yàn)之所以被廣泛關(guān)注，在于其動(dòng)搖了愛因斯坦相對論的基石，根據(jù)愛因斯坦狹義相對論，光速是宇宙速度的極限，沒有任何物質(zhì)可以超越光速。
有位著名科學(xué)家說：如果超光速中微子實(shí)驗(yàn)是正確的，愛因斯坦理論中廣為人知的“光速無法超越”定論將被打破，若證明超光速存在，則將現(xiàn)代物理學(xué)徹底顛覆，人類的物理知識(shí)將上升到另一個(gè)高度。穿越、平行空間、多維度、星球大戰(zhàn)……這些只有電影中才存在的東西或許將離我們越來越近。
如今，這起宇宙探索的烏龍事件已經(jīng)塵埃落定，批評與指責(zé)無助于人類的進(jìn)一步探索，反思與往前邁進(jìn)或許更能有助于我們在物理發(fā)現(xiàn)上取得新的成果。
