“上帝粒子”或被发现

7月4日，一缕曙光掠过欧洲核子研究中心的穹顶。当日，该机构宣布找到疑似希格斯玻色子的粒子。“上帝粒子”找寻之路曙光乍现。

　　4日，位于日内瓦总部内的欧洲核研究组织举行新闻发布会，会上有人击掌相庆，有人称历史时刻到来，有些白发的老者喜极而泣。

　　追寻将近半个世纪后，欧洲核研究组织当天说，找到一种新亚原子粒子，这种粒子与据信构成质量的“上帝粒子”即希格斯玻色子的特征“一致”。由此，万物质量来源之谜或可解开，粒子物理学中缺失的重要一环或可填补。

　　触手可及

　　欧洲核研究组织4日发布声明，用一句话震撼粒子物理学界：“新发现的粒子与长期寻找的希格斯玻色子一致。”

　　之所以用“相一致”这样的表述，是因为科学严谨性要求科学家更加精确地证明他们所发现粒子的特征和特性。在把误差缩小至既定范围后，“相一致”才能换成“就是”。

　　“在对自然的理解之路上，我们抵达一座里程碑。”欧洲核研究组织主任罗尔夫·霍伊尔在日内瓦举行的新闻发布会上说，“作为一个外行人，我会说我们已经发现它（希格斯玻色子）了，但作为一名科学家我不得不问一句，‘我们发现的是什么’。”

　　“所以，我只能宣布，我们发现了一种玻色子，现在我们正在确认它是怎样的一种玻色子。”

　　重大意义

　　在长期研究和探索中，科学家们建立起称作“标准模型”的粒子物理学理论，它把构成物质的亚原子结构分成3大类：夸克、轻子与玻色子。但是，这个模型在把各种粒子归类与统合的同时，存在一个致命缺陷，那就是无法解释物质质量的来源，以及为何有些粒子有质量，而有些粒子没有质量。

　　为了修补粒子物理学理论缺陷，英国科学家彼得·希格斯1964年提出“希格斯场”的存在，预言了希格斯玻色子的存在。希格斯假设，希格斯玻色子是物质的质量之源，是电子和夸克等形成质量的基础，其他粒子在希格斯场中游弋并产生惯性，进而形成质量，构筑成大千世界。

　　希格斯认为，在137亿年前的宇宙大爆炸过程中，形成一种无形却到处存在的场，希格斯玻色子就存在于这个场内。当有些粒子在与希格斯玻色子遭遇时，它们会降低速度，获得质量。

　　“标准模型”预言了62种基本粒子的存在，其中61种粒子已获实验证实，而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子，也是解释物质质量之谜的最重要粒子。

　　数十年来，欧洲核研究中心使用一座庞大的地下实验室进行质子对撞实验。质子以光速对撞会生成亚原子，科学家就在繁多的亚原子残骸中寻找希格斯玻色子的信号。由于质子质量不同，所形成的亚原子信号各不相同，数以万亿计，因此，寻找希格斯玻色子的任务艰巨而具有“运气成分”。

　　有待确认

　　由于希格斯玻色子能量巨大、到处存在却难以追寻，因此被称作是“上帝粒子”。过去数十年，数万名物理学家和数十亿美元计的资金投入研究，用以寻找“上帝粒子”。

　　欧洲核研究组织在4日声明中说，两座各自独立的实验室都发现了这种亚原子粒子，质量范围在125至126吉电子伏特之间，数据结果的统计确定性为5西格玛，或5标准差。

　　在粒子物理学界，若要证实某一发现，数据统计确定性需要达到5标准差；若要作为证据，统计确定性必须达到3标准差。

　　“虽然是初步结果，但我们确信这是一个新粒子。”实验室发言人乔·因坎代拉说，“它是我们迄今为止发现的最重的玻色子。”

　　欧洲核研究组织物理学家伊夫斯·西罗伊斯说：“发现的那个粒子可能就是希格斯玻色子，它也许能够解释宇宙如何在大爆炸后的那万亿分之一秒内形成；也许它不是希格斯玻色子，但也会打开一扇门，开启一套比‘标准模型’走得更远的新理论。”

　　（本栏图文均据新华社）