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科学家发现疑似“上帝粒子” 可能改变人类对宇宙的理解?[评论]


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2012-07-05

 

科学家发现疑似“上帝粒子” 可能改变人类对宇宙的理解

7月4日由欧洲核子研究中心发布的质子对撞后形成的运动轨迹效果图。新华社发

  欧洲核子研究中心7月4日在瑞士日内瓦和澳大利亚墨尔本召开“高能物理跨洲视频会议”,欧洲核子研究中心主管罗尔夫·豪雅在会议上表示,他们发现了一种新的粒子,而这种粒子很可能就是寻找多年的“上帝粒子”——希格斯玻色子。“上帝粒子”将是人类认识宇宙的一面最直接的镜子:因为如果作为质量之源的它确实存在,物理学家就可能因此推测出宇宙大爆炸时的情景以及占宇宙质量96%的暗物质(包括暗能量)的情况。

  由于很多粒子的存在时间非常短,无法被观测到,物理学界一直利用最后观测到的光子等其他粒子来反推它们是由什么粒子衰变而成的。

  为了发现希格斯玻色子,也为了探索宇宙起源,包括中国在内的世界多国共同资助欧洲核子研究中心兴建了大型强子对撞机(LHC)。该设备位于瑞士和法国边境地区地下100米深的隧道中,总长约27公里。LHC上主要有4套大型实验装置,其中使用液体探测器的紧凑缪子线圈(CMS)装置是专门用来寻找希格斯玻色子和宇宙暗物质的,而使用晶体(双光子道)探测器的超面环仪器(ATLAS)装置则被用来寻找额外维度和质量起源等问题,而质量起源同希格斯玻色子息息相关。

  CMS发言人乔·因坎德拉在会议上演示了观测数据,并给出了根据该数据进行运算的最终结果。根据双光子事件、双Z玻色子和4轻子事件的观测结果证明,CMS已经观测到了一种新的粒子,“虽然是初步的结果,但数据很给力!”乔表示,该玻色子质量在125.3±0.6京电子伏(GeV),置信区间为5个标准差,即有99.99994%的可信度表明该粒子存在。根据此前顶夸克发现的前例,发现该粒子时,置信区间也是5个标准差,可以宣布发现了新粒子。

  ATLAS主管费碧欧拉女士表示,他们的项目也发现了新的玻色子,质量为126.5GeV,置信度为5个标准差。但她表示,这只能证明ATLAS观测到了新的粒子,究竟是不是希格斯玻色子还有待确认。但是给出的数据表明,ATLAS观测的新粒子与标准模型里的希格斯玻色子相符的置信度已经达到了4.6个标准差——相当接近可以宣称为发现的5个标准差了!

  两人的发言引来了在场观众经久不息的掌声。欧洲核子研究中心总监塞尔焦·贝托鲁齐表示,我们正处在一个关键节点:新粒子的发现,将使我们将来能够对实验数据进行更加详尽的解读。

  希格斯玻色子理论的创始人彼得·希格斯教授也应邀出席了会议,这位83岁的英国老人兴奋得像个孩子,他向欧洲核子中心表示祝贺,他说,“很高兴我能活着看到这一天的到来”。

  理论物理学家霍金认为,人类在很长一段时间内不可能发现希格斯玻色子。不过,他为此打赌的100美金还没有输掉,因为今天的会议依然无法证实,人们发现的粒子无疑就是希格斯玻色子。

  乔和费碧欧拉在会后的新闻发布会上反复向媒体表示,今天的结果只能证明我们发现了符合标准模型的新玻色子,这种玻色子究竟是什么还无法确认,但罗尔夫·豪雅表示,“我们发现的是一种新粒子,这才是让我们激动的地方”。CMS小组也在其网站上表示,虽然我们发现了符合希格斯玻色子基本模型的粒子,但并没有确认发现希格斯玻色子,因为我们仅仅关注了该粒子的质量本身,它可能是其他具有该质量的粒子。为了确认所发现的就是希格斯玻色子,我们还需要确认它的自旋为0,正确的耦合比,等等。这些将是我们今后的工作,但这个发现依然让人激动。

  是的,无论确定与否,这都将是本年度甚至是今后十年间物理学界最重要的发现。罗尔夫·豪雅在会议结束前深情地向世界各地的科学家和爱好者表示,今天的成就是世界各国共同努力的结果。“今天是历史性的里程碑,但仅仅是个开始”。

  正如欧洲核子研究中心官方宣称的那样:“希格斯玻色子触手可及。”“我们对宇宙的理解,将要改变!”

  (本报布鲁塞尔7月4日电 驻比利时记者 张 杰)

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  质量的起源

  周宇峰(中科院理论物理研究所研究员):目前已知构成物质世界的基本组元是夸克和轻子,它们都是费米子。如果我们对质量起源理解正确,应该有一种新的基本粒子存在,即希格斯粒子,俗称“上帝粒子”,它是玻色子,这是一种完全不同性质的基本粒子。

  在描述人类对物质世界基本组元的认识的粒子物理标准模型这一理论中,要想回答质量的起源问题,需要引入一个物理机制,通常被称为希格斯机制。这一机制预言了存在一种新的粒子,即希格斯粒子。

  目前,粒子物理标准模型所描述的所有物理现象和现有实验结果几乎全部吻合,只有希格斯粒子没有被发现,因此数十年来物理实验研究的重要目标就是寻找希格斯粒子。

  位于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的主要目标就是寻找希格斯粒子。在欧洲核子研究中心有上千名科学家参与到寻找该粒子的相关工作中。欧洲核子研究中心公布了最新的实验结果,找到了该粒子存在的强有力证据。目前观测到的是,一个新的粒子衰变到两个光子的信号,以及其他的辅助信号,强有力地支持了看到的新粒子就是希格斯粒子。

  当然,现在看到的这个新粒子是否就是希格斯粒子,还有待进一步确认。一旦确认,这将是粒子物理学领域划时代的进步,必将帮助人们深刻理解质量的起源。

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  希格斯玻色子是什么?

  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。科学界相信它的存在并认为发现它只是时间问题。

  (据新华社电)

    [新华网]

上帝粒子现身?堪比发现新大陆

欧洲核研究组织4日公布的图片显示,在寻找希格斯玻色子的紧凑渺子线圈实验中质子对撞轨迹。


7月4日,英国科学家彼得·希格斯出席研讨会。 新华社/路透

  欧洲核研究组织宣布找到一种新亚原子粒子,与希格斯玻色子特征一致;质量来源之谜有望解开

  新京报讯 (记者金煜)全球物理界沸腾了。追寻将近半个世纪后,昨日,位于日内瓦的欧洲原子核能中心向全球宣布,找到一种新亚原子粒子,这种粒子与之前预言构成质量的“上帝粒子”、即希格斯玻色子(可简称希格斯子)特征“一致”。

  若最终确定此次发现的新亚原子粒子就是希格斯玻色子,那么粒子物理学中缺失的重要一环将会填补,支撑现代物理学的奠基性理论标准模型距离将被验证,万物质量来源之谜或可解开。

  意义

  “成就堪比登月”

  欧洲原子核能中心(CERN)有着世界上最大的实验装置——大型强子对撞机(LHC),其横跨法国和瑞士,这个长达28年之久,造价达几十亿欧元的庞大地下装置,最主要的目的是为了寻找被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子。

  日内瓦昨日9时,欧洲原子核能中心通过网络向全球播放其最新进展的研讨会。研讨会上,两座各自独立的实验室递交了最新报告,均展示了一种新粒子存在的强有力证据。

  CERN主席豪威尔说:“我们有了个‘发现’……我们观测到了一种新粒子,符合希格斯子的条件。不过到底是什么粒子,问题仍待回答。”

  现场最重量级的是四个物理学理论家,其中三个人完善了标准模型理论,另一个人彼得·希格斯则创建了这个理论,标准模型中最后一个粒子以他命名。昨天台下就座的希格斯流下热泪。

  发布会现场,英国物理学会主席彼得·奈特说,此次LHC的成就与发现DNA和登陆月球相当。利物浦大学粒子物理系主任瑟密斯·布考克则称,对于物理学家来说,这次发现就像哥伦布发现美洲大陆。

  展望

  是否为希格斯子需确认

  “虽然是初步结果,但5标准差和125吉电子伏特的结果让我们确信,这是一个新粒子,”昨日,实验室发言人乔·因坎代拉说,“我们确认,它必须是一种玻色子,而且是我们迄今为止发现的最重的玻色子。这一发现意义重大……我们必须极其努力地继续研究与反复核校。”

  在墨尔本观看了视频的中科院高能物理研究所院士陈和生则说,希格斯等距离诺贝尔奖不远了。陈和生表示,目前还需要进一步确定发现的是希格斯玻色子。CERN现在打算全力以赴地在今年之前给出最终答案,明年大型强子对撞机就将进入两年的大修期。

  根据计划,此次研究的正式结果将在7月底在学术期刊上发表。陈和生表示,届时,论文作者将是参与了所有两个实验项目的科学家,共3000多人,其中,也有六七十人是参与合作的中国科学家。

  彼得·希格斯

  有关希格斯子的理论最早是在1964年由6位物理学家共同提出来的,其中就包括英国爱丁堡的彼得·希格斯教授。他们当时提出这一粒子的目的就是为了解释质量的起源。理论上,这一粒子的存在将正好补全描述整个宇宙如何运行的物理学标准模型的缺陷,因此它便显得尤其重要。

  声音

  大家都非常激动。我从学生开始做到现在,都在寻找希格斯子,也从来没有这么激动的时候。

  ——华人科学家钱剑明

  居里夫人发现原子核的时候,人们也不知道后来会有核武器、核发电,还可以用来治病……人类想搞清楚自然界规律,就是一种好奇心,对真理的追求,我们不能要求科学研究一定马上要有用,但从历史经验来看,科学物理学研究的成果会转变成巨大的生产力。

  ——中科院高能物理研究所院士陈和生

  ■ 释疑

  如何知道发现了上帝粒子?

  如果在LHC加速器中进行的数以十亿计的对撞实验中真的产生了希格斯玻色子,根据预测,它应当是不稳定的,会迅速衰变为更加稳定,质量更小的粒子。物理学家们需要对这些衰变产物进行分析,并且通过分析来推断这种被称为“上帝粒子”的神秘粒子是否存在。

  新发现为何还需确认?

  在分析过程中,希格斯玻色子是否存在会从数据图形的峰值中体现出来。然而即便科学家们发现了这样的峰值,他们也不能就此宣布发现了希格斯玻色子,只有当他们确认这一信号是统计误差的概率低于一定标准时才能比较有把握地宣布发现结果。

  欧洲核研究组织在昨日的声明中说,两座各自独立的实验室都发现了这种亚原子粒子,质量范围在125至126吉电子伏特之间。两家实验室都宣布,数据结果的统计确定性为5西格玛,或5标准差。

  5西格玛,换算成统计误差率,大约为0.00006%。在粒子物理学界,若要证实某一发现,数据统计确定性需要达到5标准差;若要作为证据,统计确定性必须达到3标准差。所以现在说是“接近发现”。

  若证实并不存在会怎样?

  如果实验确认这样的粒子实际上并不存在,那么现有的标准模型将需要彻底改写,而我们对于宇宙的认识也将发生革命性的改变。

  昨日,澳大利亚阿德莱德大学物理学家安东尼·托马斯说:“在过去40多年里,人们一直在寻找希格斯玻色子。如果不是它,全世界所有理论学家都得绝望地退回到原点。”

  欧洲核研究组织物理学家伊夫斯·西罗伊斯说:“发现的那个粒子也许不是希格斯玻色子,而是一种比希格斯玻色子大很多的粒子,那么,它也会打开一扇门,开启一套比‘标准模型’走得更远的新理论。” (金煜 仲玉维)

  新京报记者 金煜 仲玉维

     [新京报]

科学家99.99994%确信发现“上帝粒子”

彼得·希格斯

斯蒂芬·霍金

◎欧洲核研究组织宣布找到一种新亚原子粒子,与希格斯玻色子特征一致

  ◎这一投入数十亿美元追寻近半个世纪的“接近发现”震撼全球粒子物理学界

  ◎新发现还需对数据继续验证和反复核校,万事万物质量来源之谜或可解开

  4日,在欧洲核研究组织(原译“欧洲核子研究中心”)位于日内瓦的总部内,有人击掌相庆,有人称历史时刻到来,有些白发的老者喜极而泣。

  追寻将近半个世纪后,欧洲核研究组织4日说,找到一种新亚原子粒子,这种粒子与据信构成质量的“上帝粒子”、即希格斯玻色子的特征“一致”。由此,万物质量来源之谜或可解开,粒子物理学中缺失的重要一环或可填补。

  人类自然观的一个里程碑

  欧洲核研究组织4日发布声明,用一句话震撼全球粒子物理学界:“新发现的粒子与长期寻找的希格斯玻色子一致。”

  之所以用“相一致”这样的表述,是因为科学严谨性要求科学家更加精确地证明他们所发现粒子的特征和特性。在把误差缩小至既定范围后,“相一致”才能换成“就是”。

  “在人类对自然观的理解之路上,我们抵达一座里程碑。”欧洲核研究组织主任罗尔夫·霍伊尔在日内瓦举行的新闻发布会上说,“作为一个外行人,我会说我们已经发现它(希格斯玻色子)了,但作为一名科学家我不得不问一句,‘我们发现的是什么’。”

  “所以,我只能宣布,我们发现一种玻色子,现在我们正在确认它是怎样的一种玻色子。”

  欧洲核研究组织发布这一消息后,不少科学家表示喜悦和观望。

  初步结果尚待进一步确认

  数十年来,欧洲核研究中心使用一座庞大的地下实验室进行质子对撞实验。质子以光速对撞会生成亚原子,科学家就在繁多的亚原子残骸中寻找希格斯玻色子的信号。由于质子质量不同,所形成的亚原子信号各不相同,数以万亿计,因此,寻找希格斯玻色子的任务艰巨而具有“运气成分”。

  由于希格斯玻色子能量巨大、到处存在却难以追寻,因此被称作是“上帝粒子”。过去40余年,数万名物理学家和数以十亿美元计的资金投入研究,用以寻找“上帝粒子”,逐步缩小搜寻范围,直至4日出现突破性成果。

  欧洲核研究组织在4日声明中说,两座各自独立的实验室都发现了这种亚原子粒子,质量范围在125-126吉电子伏特之间。两家实验室都宣布,数据结果的统计确定性为5西格玛,或5标准差。

  5西格玛,换算成统计误差率,大约为0.00006%.

  在粒子物理学界,若要证实某一发现,数据统计确定性需要达到5标准差;若要作为证据,统计确定性必须达到3标准差。

  “虽然是初步结果,但5标准差和125吉电子伏特的结果让我们确信,这是一个新粒子,”实验室发言人乔·因坎代拉说,“我们确认,它必须是一种玻色子,而且是我们迄今为止发现的最重的玻色子。这一发现意义重大……我们必须极其努力地继续验证与反复核校。”新华社特稿

  ○释疑

  “希格斯场”之大意义

  在长期探索中,科学家们建立起称作“标准模型”的粒子物理学理论,它把构成物质的亚原子结构分成3大类:夸克、轻子与玻色子。但是,这个模型在把各种粒子归类与统合的同时,存在一个致命缺陷,那就是无法解释物质质量的来源,以及为何有些粒子有质量、而有些粒子没有质量。

  英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯1964年提出“希格斯场”的存在,预言了希格斯玻色子的存在。希格斯假设,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,其他粒子在希格斯场中游弋并产生惯性,进而形成质量,构筑成大千世界。

  希格斯认为,在137亿年前的宇宙大爆炸过程中,形成一种无形却到处存在的场,希格斯玻色子就存在于这个场内。当有些粒子在与希格斯玻色子遭遇时,它们会降低速度,获得质量,而另一些粒子则会不受阻碍地继续前进。

  “标准模型”预言了62种基本粒子的存在,其中61种粒子已获实验证实,而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子,也是解释物质质量之谜的最重要粒子。凌朔

  ○声音

  “在过去40多年里,人们一直在寻找希格斯玻色子。如果不是它,全世界所有理论学家都得绝望地退回到原点。”

  ———澳大利亚阿德莱德大学物理学家安东尼·托马斯

  “发现的那个粒子可能就是希格斯玻色子,它也许能够解释宇宙如何在大爆炸后的那万亿分之一秒内形成;也许它不是希格斯玻色子,而是一种比希格斯玻色子大很多的粒子,那么,他也会打开一扇门,开启一套比‘标准模型’走得更远的新理论。”

  ———欧洲核研究组织物理学家伊夫斯·西罗伊斯

  “希格斯触手可及……我们对宇宙的理解即将改变”。

  ———欧洲核研究组织网站主页标题

  ○花絮

  希格斯哭了

  提出“上帝粒子”概念的英国物理学家彼得·希格斯本人也受邀来到本次发布会现场。现年已83岁高龄的他表现得十分兴奋。

  希格斯眼含热泪地说:“在我的生命中竟然发现了如此不可思议的事情!”他恭喜科研人员获得了这个伟大的成就。

  有科学家说,如果真能找到希格斯玻色子存在的直接证据,有关发现将获得诺贝尔奖。任奇宗和

  霍金输了

  2008年,理论物理学家斯蒂芬·霍金押下100美元的赌注,赌“上帝粒子”无法找到。不过,这一新发现可能让霍金再输一场。

  他曾经跟物理学家基普·索恩“豪赌”过3回———第一回,赌天鹅座X -1双星是否包含黑洞;第二回,赌宇宙中有没有裸奇点;第三回,赌的则是黑洞会不会彻底抹杀信息。霍金的最终战绩是0胜3负,几乎与球王贝利预测世界杯冠军的战绩不相上下!凤凰

    [南方都市报]

 

 

 

相关论评

北大教授钱思进:发现“疑似上帝粒子”只是新开端

新华网日内瓦7月5日电 专访:发现“疑似上帝粒子”只是新开端——访北大教授钱思进

新华社记者 杨京德 吴陈

欧洲核子研究中心4日宣布,科研人员通过分析大型强子对撞机取得的数据,发现了一种新粒子,具有标准模型预言的“上帝粒子”希格斯玻色子的若干特征。这在物理学界引起轰动。

新发现是否意味着数十年来寻找希格斯玻色子的努力取得成功?发现新粒子意义何在?新华社记者就此采访了参与欧洲核子研究中心大型强子对撞机实验多年、正在参加探测器运行值班的北京大学物理学院教授钱思进。

钱思进说,大型强子对撞机在2012年两个多月获取的对撞数据量,超过了2011年全年的数据量,研究人员从上千万亿的对撞事例中,观察到几百个相同的新粒子,这是物理学领域的一项重要发现。

但正如欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔4日在记者会上的形象比喻,目前观察到的新粒子数量不多,如同低像素图像,只能看到一个模糊人影,将来通过提高像素,才能看清这是不是我们要找的人。钱思进认为,还需要更多的对撞数据,来确定新粒子是否具有希格斯玻色子应有的全部特征。目前还只能认为是“疑似”。

据介绍,到今年年底,对撞数据总量预期将达到现有数据量的3倍多,对新粒子的分析将更加明确。如果这个新粒子确实是希格斯玻色子,科学家将仔细研究它的特性和对标准模型的影响;如果不是,他们将探索其中隐含的新的物理本质,那或许意味着大型强子对撞机实验还可能观察到其他粒子。

钱思进强调,不论是哪种情况,他们都会继续关注大型强子对撞机在更高能级对撞中可能观察到的新粒子或新的作用力。

他说,在欧洲核子研究中心参加大型强子对撞机实验18年来,他经历了两个激动人心的时刻。第一个是2008年对撞机启动,第二个就是4日的消息发布。这是全世界几十个国家、几百个科研单位、数千名研究人员几十年艰苦努力的成果。

钱思进感叹,这一成果来得极为不易,耗资巨大的大型强子对撞机建成并运行、近百万台计算机构成遍布全球的“计算网格”来处理海量对撞数据、来自世界各地的研究人员数十年齐心协力……,这些要素缺一不可。

他说,中国科研人员也为此作出了贡献。中国多所院校、研究机构的数十位师生参加了大型探测器部件的研制、生产、安装和运行,也积极参与分析工作,这对于大型强子对撞机的实验不可或缺。

谈到发现新粒子的意义,钱思进认为,没有基础科学,就没有应用科学,也就没有服务于我们生活的各种新技术和新产品。现在还无法预料新粒子的研究将来会有什么实际用途,但它无疑会深化人类对物质本质的理解,为科学技术的持续发展开拓新的前景。

他说,找到新粒子绝不是实验的终止,而是新的开端,今后的工作将更多、更艰巨,意义也更深远。大型强子对撞机将继续运行20年以上,科研人员会通过不懈努力,争取在探索未知世界的漫长旅程中取得更多成果。

    [新华网]

中国科学家为寻找“上帝粒子”作出贡献 专家表示证实工作仍然漫长

新华网北京7月5日电(记者 吴晶晶)欧洲核子研究中心4日宣布,Atlas实验和CMS实验观察到新粒子,与科学界寻求已久的被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子一致。记者5日从中科院高能物理研究所获悉,中国科学家亦为实验作出贡献。相关专家表示,这一发现具有里程碑式的科学意义,但最终结果的证实仍需要相当长时间。

以英国理论物理学家彼德·希格斯命名的玻色子是粒子物理“标准模型”预言中唯一未被探测到的粒子。由于它难以寻觅又极为重要,被称为“上帝粒子”。它自旋为零,其他粒子将在它的作用下产生质量,为宇宙的形成奠定基础。

高能所专家介绍说,这种基本粒子对完善粒子物理学理论的“大厦”有重要意义。如果它不存在,就必须对“标准模型”进行重大修改,扩充后的理论会变得非常复杂。所以,寻找希格斯玻色子始终是整个粒子物理学界研究的焦点,科学家们一直相信它的存在并认为发现它只是时间问题。

据介绍,美国、日本、法国、瑞士、意大利、中国等30多个国家参与了Atlas(超环面仪器)实验和CMS(紧凑缪子线圈)实验。中国提供经费和参与科研人员所占比例在百分之一左右,中国科学家在探测器建造、物理分析等工作中发挥了重要作用。

参与CMS实验的中科院高能所研究员陈国明说,CMS实验1/3的端盖缪子探测器和端盖电磁能量器的所有晶体,均由中国研制提供。实验中采用了CMS中国组的方法提高灵敏度,比去年采用美国组方法的灵敏度要高3%。

中科院高能所研究员娄辛丑参加Atlas实验。他介绍说,Atlas中国组对实验探测器建造方面作出了贡献。中国组还参与了实验数据的物理分析,包括光子触发效率研究等。

“目前还不能最终确认观测到的新粒子就是希格斯玻色子,但从它的质量、衰变方式等方面看,这个新粒子很可能就是‘上帝粒子’希格斯玻色子。”娄辛丑说。

陈国明表示,证实工作也许还相当漫长,“需要进一步研究该粒子的性质与希格斯玻色子的一致性,包括与费米子和玻色子相互作用的强度、自旋宇称、衰变宽度等,有可能还需要新建一个直线正负电子对撞机来开展进一步的研究。”

专家们认为,最终结果确认需要1年以上甚至更长时间。同时,也不能完全排除观测到的新粒子是一种其他粒子的可能性。

    [新华网]

“上帝粒子”对人类意味着什么

  “上帝粒子”若确实存在,将使得科学家解释世界的一种假说有可能得到证实。

  据报道,欧洲核子研究中心的科学家4日表示,他们在寻找希格斯粒子、也就是所谓的“上帝粒子”的研究过程中发现了一种新型亚原子粒子,该粒子符合希格斯粒子的属性。而美国能源部下属的费米国家加速器实验室项目发言人罗布·罗泽说:“我们的数据有力地显示希格斯粒子的存在。”

  科学家宣布发现“上帝粒子”的存在意味着,科学家解释世界的一种假说将有可能得到证实。

  要理解“上帝粒子”,不妨回忆一下牛顿发现万有引力定律的故事。尽管研究人员已经证明,苹果并没有砸中牛顿脑袋,但是牛顿却看见了一个苹果掉了下来。牛顿思考的是,为什么苹果会垂直地掉到地上?一定是有什么在拉它,比如是地球的引力在拉它。而地球拉苹果说明苹果是有质量的。

  那么,物体的质量从何而来?在牛顿故去后的400年,英国爱丁堡大学物理学家希格斯猜想:有一种粒子赋予其他粒子质量。他于1964年提出,在137亿年前的大爆炸中,希格斯粒子使物质得到质量,万有引力则将质量变成重量,使恒星和行星都得以诞生,最终孕育生命。如此,也解释了为何苹果会掉到地上。

  “上帝粒子”只不过是科学家用以解释世界的一种理论或假说。过去,科学家已经指出,支配物质运动的不仅仅有我们日常生活中能够感受到的重力和电磁力,还有我们日常生活中无法感受的“强力”和“弱力”。

  20世纪60年代,物理学家们构造出了一个标准模型来解释世界,标准模型主要描述了强力、弱力及电磁力这三种基本力以及所有基本粒子的构成机制。标准模型预言有61个基本粒子,其中有60个都已经得到了实验数据的支持与验证,现在人们也已听到最后的一个基本粒子——希格斯粒子的脚步声。

  如果发现或找到了这种粒子,那就意味着质量是物质与希格斯粒子的相互作用的结果。但是,即便科学家找到了“上帝粒子”也并不意味着世界获得圆满解释。因为科学家说,组成我们生活的世界是由物质和暗物质构成的,而标准模型只能解释4%的宇宙,占宇宙质量96%的暗物质仍然得不到解释。

  当然,如果现在科学家听到的“脚步声”并非希格斯粒子的声音,那么,解释世界就可能会有另外的假说,而且这样的假说也未必不能解释世界。例如,在太空,苹果是不会掉下的,只是在空间飘浮。这或许与希格斯粒子无关。宇宙和我们生存的世界一直存在,只是科学家们现在尚无法圆满解释这个世界而已。

  □张田勘(学者)

    [新京报]

 

 

 

巴人论评

发现“上帝粒子”可能是一种科学迷幻

  最近,欧洲科学家称发现了“上帝粒子”——希格斯玻色子的重大迹象,我们认为这有一种疑似科学迷幻的味道。

  我们知道,在物理理论大厦中,量子理论和相对论至今无法统一,而我们的世界从小至微粒到大至宇宙,都是非常和谐统一的。我们的困惑是人类自身认识中的困惑,而不是宇宙的困惑。

  诸如证实“上帝粒子”——希格斯玻色子存在的实验,其本身就有很大的实验误差和不确定的偶然性。“上帝粒子”——希格斯玻色子是否存在不是标准物理理论给予答案,而要依靠科学技术发展来证实这个理论是否符合宇宙的演绎。人类现阶段可能还不具备证实这种理论真伪的实力。比如,我们毕竟对宇宙粒子的了解还没有宇宙给予我们的事例更多,我们还没有完成对宇宙的完全可知,我们对宇宙的感知还是处于盲人摸象的阶段。

  当我们将宇宙的宏观和微观在理论方面充分统一起来后,甚至说,我们真正解决了所谓产生引力的机制之后,我们才可能说组成我们宇宙的基本元素是些什么。对于宇宙微观和宏观仍然在物理界处于分离的今天来讲,也许我们进行的研究方向都需要作一些调整和改变。

  揭开宇宙谜底的路还很遥远。这就像我们不知道宇宙的边际和真实模样一样,我们的困惑还有很多。

    [巴人]

 

 

   

 

 

 

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