歐洲對撞機科學(xué)家試圖找出一種潛在新粒子

　　據(jù)國外媒體報道，去年12月,歐洲核子研究中心的研究人員發(fā)現(xiàn)一種潛在的新粒子，這可能會顛覆現(xiàn)有的主要物理理論。該中心在2012年發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子或上帝粒子，科學(xué)家從高速原子碰撞中獲取更多數(shù)據(jù)，而理論家試圖弄清楚這一切意味著什么。在星期五的芝加哥物理會議上，歐洲核子研究中心首席科學(xué)發(fā)言人Tiziano Camporesi稱，更多的數(shù)據(jù)表明，他們看到的沒有什么，僅僅是一個隨機的統(tǒng)計波動。

　　發(fā)現(xiàn)一種比希格斯玻色子重的粒子的最初跡象來自于去年12月大型強子對撞機的粒子碰撞，目前的模型無法解釋，這種粒子的存在可能導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)一系列全新的粒子，甚至可能是第五種基本動力。但是，據(jù)《每日郵報》報道，第一次結(jié)果不足以證實粒子的存在，目前第二次試驗的運行未能找到這種神秘的粒子。利用去年12月在日內(nèi)瓦的大型強子對撞機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，兩個獨立的測量表明看似存在一種新粒子(一種比希格斯玻色子重六倍的粒子)。

　　普林斯頓大學(xué)物理學(xué)家詹姆斯-奧爾森教授指出，截止7月中旬，我們應(yīng)該有足夠的數(shù)據(jù)來確認(rèn)結(jié)果或?qū)@種粒子的存在提出強烈質(zhì)疑。目前科學(xué)家們正在收集將于下周在芝加哥召開的高能物理國際會議的有關(guān)證明，一位就職于日內(nèi)瓦歐洲核子研究中心的理論物理學(xué)家暗示，權(quán)威結(jié)果將于下周末公布。但該消息人士稱,從今年4月開始有關(guān)粒子的信息沒有被實驗證實。

　　ATLAS和CMS兩個探測器試圖計算出消失粒子的衰變，尋找新的物理定律。測量光子是探測新物理定律的好方法，因為光子很容易檢測，而且物理學(xué)家根據(jù)背景事件的結(jié)果預(yù)知會發(fā)生什么。兩個探測器都分別檢測到光子能量總計750 GeV(十億電子伏特)。當(dāng)粒子衰變?yōu)楣庾?，粒子釋放出的能量等于他們的質(zhì)量乘以光速的平方。我們都熟悉愛因斯坦最著名的方程(質(zhì)能方程)，這種檢測是在運動中驗證質(zhì)能方程。這意味著這些產(chǎn)生光子的粒子因其質(zhì)量蘊含能量的精確數(shù)仍是一個未知數(shù)。

　　這種粒子重約750 GeV，比希格斯玻色子重6倍，幾乎比質(zhì)子重800倍。但是一些科學(xué)家始終持懷疑態(tài)度。來自歐洲核子研究中心物理部科學(xué)家PatrickJanot認(rèn)為，在去年的數(shù)據(jù)中，我沒有看到任何有統(tǒng)計學(xué)意義的粒子。當(dāng)你做了1000次以上的統(tǒng)計分析，不能看到一個超過3σ的分析是很不科學(xué)的，實際上是可疑的。依我來看，新的數(shù)據(jù)可能被證實或不能證實。無論哪種情況，歐洲核子研究中心很快會在高能物理國際會議前宣布。

　　這種新粒子(假設(shè)其存在)并不能被標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測到，因此它將打開物理學(xué)家一個全新的未知世界，并可能導(dǎo)致一系列新粒子的發(fā)現(xiàn)。找到一種這樣的粒子將是令人興奮的，因為多年來標(biāo)準(zhǔn)模型遺留下的問題仍沒有得到解答，所以科學(xué)家們渴望擺脫標(biāo)準(zhǔn)模型并找到新的理論。標(biāo)準(zhǔn)模型不能解釋重力，例如，因為它與我們解釋萬有引力運作的最佳方式(廣義相對論)相矛盾，它也不能解釋暗物質(zhì)粒子。