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图文:“上帝粒子”现身人间

http://www.sina.com.cn  2012年07月05日10:48  荆楚网-湖北日报
图文:“上帝粒子”现身人间

湖北日报讯 图为:在寻找“上帝粒子”过程中扮演重要角色的欧洲大型强子对撞机。(资料图片)

  综合新华社、中新社报道 追寻将近半个世纪后,欧洲核研究组织4日说,他们找到了一种新亚原子粒子,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。

  物理学界里程碑

  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霍伊尔在发布会上说。

  该组织发言人因坎代拉则将这一发现描述为“在过去30甚至40年间最大的新发现之一”。

  “上帝粒子”是什么

  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。“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。

  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”。

  将揭宇宙诞生之谜

  过去数十年,数万名物理学家和数以十亿美元计的资金投入研究,用以寻找“上帝粒子”,逐步缩小搜寻范围,直至4日出现突破性成果。

  欧洲核研究组织在4日发表的声明中说,两座各自独立的实验室都发现了这种粒子,数据结果的统计确定性为5西格玛,或5标准差。换算成统计误差率,大约为0.00006%。换言之,这种粒子有99.99994%的可能性为“上帝粒子”。

  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,”因坎代拉说,“这一发现意义重大,我们必须极其努力地继续研究与反复核校。”

  欧洲核研究组织物理学家西罗伊斯说:“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,那么,他也会打开一扇门,开启一套比‘标准模型’走得更远的新理论。”

 

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