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希格斯玻色子模拟图 发现希格斯玻色子（俗称上帝粒子）的科学家们已经将目光对准了更大的猎物——暗物质。 欧洲大型强子对撞机（Large Hadron Collider）的超环面仪器（Atlas）团队和紧凑μ子线圈（CMS）团队正在研究一个假设，即希格斯玻色子可能会衰变成据认为占到宇宙物质80%的神秘粒子。 这与上世纪70年代提出的标准模型（Standard Model）大相径庭。标准模型预言了一个亚原子“粒子园”（particle zoo）。自从三年前发现希格斯玻色子以来，那个粒子园已经得到了补充完善。 然而，虽然标准模型大获成功，但它没有对防止星系分崩离析的引力作出解释。 还有一个问题，那就是希格斯玻色子的质量较低，只有某些研究人员眼中正常质量的千万亿分之几。 要解决后一个问题，一个流行观点涉及到超对称性，也就是标准模型中的每一种粒子都有一个（目前还未发现的）超对称伙伴粒子。 瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）和比利时自由大学（Universite Libre）的克里斯托弗·彼得森（Christoffer Petersson）博士就致力于此。他和两位同事根据超对称性提出了一个新模型，预言希格斯玻色子的一小部分将衰变成一个光子和一对引力微子，也就是先前没有发现的暗物质粒子。 “如果这个模型是正确的，那么它将彻底改变我们对自然界基本粒子的认知。”彼得森说。他指出，暗物质和希格斯玻色子之间的关联是“有趣的特性”。 几十年来，全球各地的物理学家提出了各种各样的观点来解释暗物质，但进行实验才能说明一切。 “这是粒子物理学理论家的梦想。”彼得森说，“大型强子对撞机是测试这个模型的唯一去处。” 到目前为止，上述两支团队尚未收集到足够多的数据，无法对那个假设作出结论，可能还需要数年时间。 在目前观测到的唯一一次希格斯玻色子衰变中，上帝粒子分解成了四个μ介子。 大型强子对撞机因为进行两年来的例行升级而暂时关闭，将在今年春天重启，再次开始粉碎原子。 “但我们已经如火如荼地展开了新的研究，正在通过其他的方法用更多的数据来测试他的模型。”紧凑μ子线圈研究人员泽伊纳普·德米拉格利（Zeynap Demiragli）对《科技时报》（Tech Times）说。 彼得森、阿尔伯托·罗曼格诺尼（Alberto Romagnoni）和里卡多·托里（Riccardo Torre）在2012年发表于《高能物理杂志》（Journal of High Energy Physics）的一篇论文中提出了他们的假设。 他们在这篇文章中预言，希格斯玻色子将衰变成一个光子和两个引力微子。引力微子是假设性粒子，支持者认为它们是暗物质粒子。 大型强子对撞机重启后，研究团队也将寻找其他的超对称粒子，包括胶微子。
译 于波 校 丁盈幸 |
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