探测器中显示的粒子对撞后形成新粒子的运动轨迹图片。新华社发
一些美国物理学家说,“有力数据”显示,“上帝粒子”希格斯玻色子的确存在。
这些学者说,物理学界定新发现的标准非常严格,当前的数据难以作为证实希格斯玻色子存在的凭证。但他们相信,数十年的“上帝粒子”追逐记即将剧终。
新数据
美国能源部下属的费米国家加速器实验室2日宣布,经过对这一实验室万亿电子伏加速器粒子撞击数据的分析,这一机构发现暗示希格斯玻色子存在的强有力数据。
这座加速器去年年底关闭。研究人员收集了2001年3月起数百万亿次的撞击数据,找到希格斯玻色子存在的征兆,同时把这种粒子的质量范围压缩至118吉电子伏特至132吉电子伏特之间。
费米国家加速器实验室万亿电子伏加速器实验项目发言人罗布·罗泽说:“我们的数据有力地显示希格斯玻色子的存在。”
英国曼彻斯特大学粒子物理学教授斯蒂芬·索德奈-伦博尔德说:“证据聚集在一起……希格斯玻色子就在那里。万亿电子伏加速器的实验结果应该得到认可。”
非铁证
英国广播公司解读,费米国家加速器实验室发现的有力数据并不是证明希格斯玻色子存在的铁证。
这一实验室所收集数据的统计确定性为2.9西格玛或2.9标准差,这意味着证据有千分之一的可能来源于统计误差。在粒子物理学界,3标准差意味着可以作为证据。而若要证实某一发现,数据统计确定性需要达到5标准差,即百万分之一的误差可能。
罗泽说,“粒子物理对发现的界定有非常高的标准”,物理学界距离发现希格斯玻色子仅仅一线之隔。一些物理学家认为,希格斯玻色子是否存在今年将有定论。
待证明
罗泽说,需要等待欧洲核子研究中心大型强子对撞机的实验结果,以证实希格斯玻色子的存在。
欧洲核子研究中心定于4日公开搜寻希格斯玻色子的最新实验结果。美联社3日援引一些欧洲物理学家的话报道,这一欧洲研究机构将宣布,研究人员追踪到希格斯玻色子的踪迹和影子。
无论是美国还是欧洲的研究团队,谈及希格斯玻色子时都慎用“发现”一词,而更倾向于使用“找到”这一字眼。
英国广播公司报道,希格斯玻色子无法直接看到,需要借助它们最终转变成的粒子反推、重建。
但是,美国和欧洲物理学家“观测”希格斯玻色子的方式不同。欧洲关注的是希格斯玻色子转变而成的两种光子,在理论层面,这种转变方式最为罕见;美国关注的则是一种夸克,这是希格斯玻色子最普遍的转变方式。(蒋骢骁新华社供本报特稿)
“上帝粒子”:质量之源
背景资料
经过长期研究和探索,科学家们建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论,它把基本粒子分成3大类:夸克、轻子与玻色子。“标准模型”预言了62种基本粒子的存在,希格斯玻色子是最后一种未被证明存在的基本粒子,由于它难以寻觅又极为重要,因此也被称为“上帝粒子”。
英国科学家彼得·希格斯提出了希格斯场的存在,并进而预言了希格斯玻色子的存在。假设出的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。其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。尔后所有的粒子在除引力外的另3种力的框架中相互作用,统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界。
由于希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子,对完善粒子物理学理论“大厦”有重要意义。一旦它被证伪,“标准模型”理论“大厦将倾”。科学界相信它的存在并认为发现它只是时间问题。