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“上帝粒子”风波实为文字游戏?

2011-12-13  昵称82383...

过去一个月,全世界粒子物理学家体验了一把坐过山车的感觉。让他们辗转反侧的,是一种看不见摸不着的基本粒子——希格斯玻色子。

1964年,英国物理学家Peter Higgs预言了这种粒子的存在,这种粒子的自旋为零,是物质的质量之源,其他粒子受其作用产生惯性,最终形成质量。希格斯玻色子是宇宙形成的基础,被科学界誉为“上帝粒子”。

在粒子物理学“标准模型”理论所预言的62种基本粒子中,希格斯玻色子是唯一至今仍未现形的粒子。欧美物理学家也展开了对“上帝粒子”的地毯式搜索。

2008年9月,历时20年、耗资54.6亿美元建成的大型强子对撞机(LHC)正式开机。借助史无前例的对撞能量,亚原子粒子束得以被加速到接近光速而发生对撞,在撞击产生的微小空间中,温度在一瞬间会达到太阳温度的10万倍。在这样一个短暂的过程中,人们或许可以找到一些基本粒子,这其中就包括神秘的“上帝粒子”。

物理学家们的心中重新燃起了希望。7月22日,欧洲核子物理研究中心(CERN)宣称,LHC可能捕捉到了希格斯玻色子存在的线索;两天后,美国费米实验室也得到了类似的数据,费米实验室物理学家在7月27日报告说,他们已大幅度缩小了该粒子的搜索范围,这一谜题有望在9月末得以揭开。

然而近日,欧核中心又突然改口,称一些迹象表明“上帝粒子”可能根本不存在,通过LHC的实验数据找到该粒子的踪迹“意义不大”。

在不到一个月的时间里,粒子物理经历了冰火两重天。这种神秘物质究竟存不存在?

中科院高能物理所所长、中科院院士陈和生告诉《科学时报》记者,高能物理所一直在参与LHC相关的实验,目前的实际情况是,“LHC的数据积累还不够,还没有确切的证据证明希格斯玻色子是否存在”。

欧核中心和费米实验室不那么肯定的语气似乎也证实了这一点。欧核中心不少物理学家坦承,他们的数据不排除是模型缺陷或者统计失误造成的“误会”;费米实验室专家也强调,他们只是发现了一些线索,并不代表找到了“上帝粒子”。

“有时候科研机构为了吸引公众的注意力,就会出来制造一点新闻。”陈和生认为,这段时间的相关新闻不能排除炒作的嫌疑。

早在今年1月,费米实验室就宣布,由于经费短缺,他们的万亿电子伏特加速器可能会于今年9月关闭。如果这一消息属实,LHC就将成为世界上唯一一台还在寻找“上帝粒子”的加速器,从而终结两大实验室在这一领域的竞争。

“上帝粒子”风波究竟是美国人的最后一搏,还是欧核中心的炒作噱头?人们拭目以待。如果“上帝粒子”的确不存在,统治粒子物理界近半个世纪的“标准模型”理论就要打上一个大大的问号。

不过,陈和生认为这并不意味着粒子物理将彻底挫败。“从牛顿时代开始,物理学从来就没有一个完美的终极理论,总会不断有新的理论出现,代替或者完善原来的理论。”

无论如何,“上帝粒子”与人类的捉迷藏游戏目前还没有结束。

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