欧洲多位科学家质疑上帝粒子存在可能性

2011-9-21 09:57 来源: 新浪
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ATLAS粒子束探测仪。该项目主管曾经表示,希格斯玻色子可能被发现的质量范围正在逐渐减小。

多个研究小组利用不同的粒子探测仪寻找短暂且难以捉摸的希格斯玻色子

大型强子对撞机的巨大超导磁体用来加速粒子,让粒子束以近光速碰撞。

一位科学家正在分析紧凑型μ子螺旋型磁谱仪的探测结果

  北京时间9月21日消息,据国外媒体报道,欧洲粒子物理研究所科学家近日表示,希格斯玻色子存在的可能性正逐渐减小,也许根本不存在希格斯玻色子。科学家们认为,如果能够排除希格斯玻色子存在的可能性,那也算是一个重大发现。这一发现将让人们重新审视对自然本质的看法。

  神秘的希格斯玻色子,也被称为“上帝粒子”,它是一种理论上的粒子,理论上预言其应介于120至140吉电子伏特之间。希格斯玻色子被认为是当今物理学理解的缺失环节。今年7月份,曾经有新闻报道称,欧洲大型强子对撞机探测到的数据表明希格斯玻色子的存在。然而,从那以后,实验中再也没有获得能够证实希格斯玻色子存在的信号。

  欧洲粒子物理研究所紧凑型μ子螺旋型磁谱仪项目组发言人吉多-托内利近日表示,“如果我们能够排除希格斯玻色子存在的可能性,那也算是一个重大发现,它将让我们重新审视对自然本质的看法。在这项研究中,我们应该有耐心。大型强子对撞机足够强大,我们有能力探索一个全新的领域。”

  欧洲粒子物理研究所发言人詹姆斯-吉利斯认为,“粒子物理学标准模型已经延续了四十年,但这是一个有缺陷的理论,其中有些问题需要弄清楚。以大型强子对撞机的探测能力,我们将研究究竟是什么产生了粒子质量。希格斯玻色子理论之所以最著名,只是因为它的数学优势。即使我们找不到希格斯玻色子,我们仍将会继续研究究竟是其他什么事物产生了质量。”

  如今,大型强子对撞机产生的数据比去年同期增加了一倍。在实验中,大型强子对撞机使用大型磁体将粒子加速到接近光速,这种实验能够再现宇宙大爆炸开始一瞬间的情景。英国物理学家彼得-希格斯提出的理论认为,就在这一瞬间,希格斯玻色子将质量赋予粒子。

  最初探测到的信号似乎表明,希格斯玻色子介于120至140吉电子伏特之间。这种短命粒子衰变后会形成一对其他亚原子粒子,这一过程所发生的“事件”是可以探测的。但是根据可能存在的统计波动,那些最初被认为是“存在”的信号可能并不存在。

  欧洲粒子物理研究所研究主管塞尔吉奥-贝尔托卢奇今年夏天曾经表示,“肯定会在未来12个月内取得发现。如果希格斯玻色子确实存在,那么大型强子对撞机将很快发现它。如果它根本不存在,它的不存在也将会把物理学引向新的方向。”

  大型强子对撞机CMS粒子探测仪项目中负责搜寻希格斯玻色子的物理学家维瓦克-沙尔玛近日表示,“希格斯玻色子如果存在,它应该在114到145吉电子伏特之间被捕获。如果它存在,它肯定属于这一范围。如果它不存在,到2011年12月时,它将成为众所周知的科学幻想。”也有一些项目组科学家认为,这一问题可能要到明年年底才有答案。但是,即使这种粒子无法找到,这种实验也将拓展人类的知识面。托内利认为,“我们已经到达了未知的边缘,从此将面对一个全新的物理学。”

  欧洲粒子物理研究所物理学家保罗-加哥纳昂表示,“希格斯玻色子到现在仍然是捉摸不定,没有人知道它究竟是何模样。如果希格斯玻色子存在,我们就知道如何去捕获它。问题是,随着希格斯玻色子的衰变,会相应发生许多事件,这就是所谓的背景,因此很难捕捉到它。我们需要建立特殊的过滤器,将大量的背景光最小化。”

  然而,经过数个月的实验后,科学家们仍然未能从背景中捕获到什么。加哥纳昂表示,“没有希格斯玻色子其实就是最好的希格斯玻色子。关于希格斯玻色子,我们已经说得很多,现在我们最好是能够发现它。如果我们无法发现它,怎么办?事实上,那也是一个伟大的发现。”