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“上帝粒子之年”已開啟?

“上帝粒子之年”已開啟?

2012-04-09 17:24:52

  這又是一個忽悠之年,還是真能成為物理學界的捧得圣杯的美好年份?

  挾著疑似超光速粒子、疑似上帝粒子、疑似冷聚變實現等等的問號,“懸疑之年2011”跨過去了,問號被帶到了2012。物理學界最受矚目的歐洲核子研究中心(CERN)的科研人員們,現在又開始利用世界上最大的粒子加速裝置進行有關新粒子的相關研究了。

  據美國福克斯新聞網(FOX NEWS)、英國廣播公司(BBC)網站消息稱,歐核中心4月5日表示,借助深埋于法國和瑞士邊境地下的大型強子對撞機(LHC),科學家們令質子在其27公里長的環道中,以創新世界紀錄的束流能量——8萬億電子伏特(TeV)進行碰撞,并記錄下了相關數據。此舉也意味著,大型強子對撞機2012年的運行活動正式展開。

  LHC自啟動已有多年,世人早已熟知將質子加速并進行碰撞,一直都是歐核中心科學家們開展研究的主要方式,但2012年的這第一次試驗,卻被稱為“在碰撞能量方面達到了一個新的層次”。據介紹,本次碰撞的兩束質子束流各自攜帶有4萬億電子伏特的能量。雙方在4個交匯點發生對撞后,整個碰撞的總能量達到8萬億電子伏特,創造了一項新的世界紀錄。

  歐核中心LHC實驗室研究主管塞爾吉奧·貝爾托盧奇表示,不斷增加碰撞的能量層級,完全是為了最大幅度地擴大大型強子對撞機的潛力。在歐核中心看來,將碰撞能量提高至更高的層級,意味著大型強子對撞機發現稀有粒子的機會將大大增加,而這正是大型強子對撞機的建造初衷。

  “從這個層面上而言,我們2012年的研究工作或者將因此取得重大的突破。”貝爾托盧奇說。

  在這些科學家們極力追尋的粒子中,就包括了理論上早已預測其存在,但現實中一直未有發現其蹤影的希格斯玻色子,以及其他由超對稱性理論推導出的粒子。一旦大型強子對撞機試驗證實了它們的存在,人們將能夠對構成宇宙絕大部分、至今依然如謎一般的暗物質做出合理的解釋。

  有外媒稱:“自2008年投入使用以來,除了出現過一些設備事故外,大型強子對撞機基本保持著穩定的運行狀態。”——這實在是廢話一句。但不得不承認的是,從2010年3月起,大型強子對撞機進行的質子束流碰撞試驗,能量層級都在3.5萬億電子伏特,這從物理學的意義和科學發展的水平來看,都值得予以敬意。

  歐核中心加速器及技術負責人史蒂夫·梅耶斯也表示,正是3.5萬億電子伏特層級上長達兩年的運行經驗,才讓機構對本次試驗充滿自信,認為有能力控制可能的風險。“所以接下來的工作,就要看這些試驗如何發揮我們賦予大型強子對撞機的新潛能。”史蒂夫·梅耶斯說。

  當然,能量的增加,將提高新粒子被發現的幾率,但是隨之而來的,也會更多的背景噪聲與希格斯玻色子信號相混淆。這就需要這些背負了整個物理界期望的人們,以更為細致的數據篩選工作得出答案。

  按照計劃,歐核中心最終會將每一束質子束流加速至7萬億電子伏特的最高設計能量。屆時的能量總和將是驚人的14萬億電子伏特。一旦該層級試驗確定進行,歐核中心將在今年底關閉大型強子對撞機,對其進行修葺和維護。

  在過去的2011年里,盡管曾大力宣稱這會是“上帝粒子”這位神秘客的天下,但除了7月份那次疑似“瞥見”了上帝粒子的蛛絲馬跡之后,人們并沒有看到關乎于此的一份答卷,只有選擇性地相信目前正處于分析與驗證數據之中,而不去注意那些“計算機模型缺陷、統計數據錯誤”等等借口。

  現在,人們又被告知“在2012年,可能一切會有所不同”。如CERN所言,這是一個“更有希望”的上帝粒子之年,到年底前科學家定能有所突破——要么找到希格斯粒子,如不然,就要重新評估標準模型以及“上帝粒子”理論還能不能稱為物理學迄今最高的成就——這當然也算一種突破。

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