歐洲科學家質疑上帝粒子存在性(組圖)

2011-09-21 15:59

ATLAS粒子束探測儀。該項目主管表示，希格斯玻色子可能被發現的質量範圍正在逐漸減小。

多個研究小組利用不同的粒子探測儀尋找短暫且難以捉摸的希格斯玻色子。

大型強子對撞機的巨大超導磁體用來加速粒子，讓粒子束以近光速碰撞。

一位科學家正在分析緊湊型μ子螺旋型磁譜儀的探測結果。

據國外媒體報導，歐洲粒子物理研究所科學家近日表示，希格斯玻色子存在的可能性正逐漸減小，也許根本不存在希格斯玻色子。科學家們認為，如果能夠排除希格斯玻色子存在的可能性，那也算是一個重大發現。這一發現將讓人們重新審視對自然本質的看法。

神秘的希格斯玻色子，也被稱為「上帝粒子」，它是一種理論上的粒子，理論上預言其應介於120至140吉電子伏特之間。希格斯玻色子被認為是當今物理學理解的缺失環節。今年7月份，曾經有新聞報導稱，歐洲大型強子對撞機探測到的數據表明希格斯玻色子的存在。然而，從那以後，實驗中再也沒有獲得能夠證實希格斯玻色子存在的信號。

歐洲粒子物理研究所緊湊型μ子螺旋型磁譜儀項目組發言人吉多-托內利近日表示，「如果我們能夠排除希格斯玻色子存在的可能性，那也算是一個重大發現，它將讓我們重新審視對自然本質的看法。在這項研究中，我們應該有耐心。大型強子對撞機足夠強大，我們有能力探索一個全新的領域。」

歐洲粒子物理研究所發言人詹姆斯-吉利斯認為，「粒子物理學標準模型已經延續了四十年，但這是一個有缺陷的理論，其中有些問題需要弄清楚。以大型強子對撞機的探測能力，我們將研究究竟是什麼產生了粒子質量，希格斯玻色子就理論之一。希格斯玻色子理論之所以最著名，只是因為它的數學優勢。即使我們找不到希格斯玻色子，我們仍將會繼續研究究竟是其他什麼事物產生了質量。」

如今，大型強子對撞機產生的數據比去年同期增加了一倍。在實驗中，大型強子對撞機使用大型磁體將粒子加速到接近光速，這種實驗能夠再現宇宙大爆炸開始一瞬間的情景。英國物理學家彼得-希格斯提出的理論認為，就在這一瞬間，希格斯玻色子將質量賦予粒子。

最初探測到的信號似乎表明，希格斯玻色子介於120至140吉電子伏特之間。這種短命粒子衰變後會形成一對其他亞原子粒子，這一過程所發生的「事件」是可以探測的。但是根據可能存在的統計波動，那些最初被認為是「存在」的信號可能並不存在。

歐洲粒子物理研究所研究主管塞爾吉奧-貝爾托盧奇今年夏天曾經表示，「肯定會在未來12個月內取得發現。如果希格斯玻色子確實存在，那麼大型強子對撞機將很快發現它。如果它根本不存在，它的不存在也將會把物理學引向新的方向。」

大型強子對撞機CMS粒子探測儀項目中負責搜尋希格斯玻色子的物理學家維瓦克-沙爾瑪近日表示，「希格斯玻色子如果存在，它應該在114到 145吉電子伏特之間被捕獲。如果它存在，它肯定屬於這一範圍。如果它不存在，到2011年12月時，它將成為眾所周知的科學幻想。」也有一些項目組科學家認為，這一問題可能要到明年年底才有答案。但是，即使這種粒子無法找到，這種實驗也將拓展人類的知識面。托內利認為，「我們已經到達了未知的邊緣，從此將面對一個全新的物理學。」

歐洲粒子物理研究所物理學家保羅-加哥納昂表示，「希格斯玻色子到現在仍然是捉摸不定，沒有人知道它究竟是何模樣。如果希格斯玻色子存在，我們就知道如何去捕獲它。問題是，隨著希格斯玻色子的衰變，會相應發生許多事件，這就是所謂的背景，因此很難捕捉到它。我們需要建立特殊的過濾器，將大量的背景光最小化。」

然而，經過數個月的實驗後，科學家們仍然未能從背景中捕獲到什麼。加哥納昂表示，「沒有希格斯玻色子其實就是最好的希格斯玻色子。關於希格斯玻色子，我們已經說得很多，現在我們最好是能夠發現它。如果我們無法發現它，怎麼辦？事實上，那也是一個偉大的發現。」