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美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室或發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”神秘信號(圖)

 世紀(jì)菁華 2012-02-20

  據(jù)國外媒體報(bào)道,位于伊利諾伊州巴達(dá)維亞的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室萬億電子伏特粒子加速器(Tevatron)的科學(xué)家將在不久后宣布:有關(guān)希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)進(jìn)展將很快公布,在分析數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)了“有趣的插曲”。雖然這臺房子大小的超級粒子加速器已經(jīng)“退休”,完成了高能對撞實(shí)驗(yàn)的使命,但是還有大量的數(shù)據(jù)尚未分析。

  萬億電子伏特粒子加速器CDF實(shí)驗(yàn)中,首席研究員羅伯羅斯(Rob Roser)透露:費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的加速器所得出的數(shù)據(jù)中隱藏著一些“證據(jù)”,可用來支持歐洲核子中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)最近的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室或發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”神秘能量區(qū)間研究結(jié)果,具體的“證據(jù)”將在下個(gè)月宣布。同時(shí),羅伯羅斯美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會在周五召開的會議中提到:費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)中隱藏的內(nèi)容將是一些“有趣”的結(jié)果,但是仍然有待觀察。

  然而,羅伯羅斯所指的是什么呢?在萬億電子伏特粒子加速器退休之后,物理學(xué)家們并沒因此閑著,CDF探測器記錄了數(shù)十億次的粒子對撞數(shù)據(jù)以供后續(xù)分析,通過對這些數(shù)據(jù)的篩選后,一個(gè)神秘的信號已經(jīng)開始顯現(xiàn)。這個(gè)信號出現(xiàn)在125千兆電子伏特附近,遠(yuǎn)在歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(jī)科學(xué)家們也正在研究這個(gè)能量區(qū)間,這就意味著:科學(xué)家推測希格斯玻色子可能隱藏在其中。

  但是,費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室分析出的信號僅僅是一個(gè)暗示,羅伯羅斯此前認(rèn)為下個(gè)月即將宣布的發(fā)現(xiàn)結(jié)果取決于“三西格瑪”結(jié)果,物理學(xué)家用它來驗(yàn)證信號確定性和可靠性?!叭鞲瘳敗毙盘栆馕吨匀淮嬖?.1%的誤差,即信號存在雜音或者一些統(tǒng)計(jì)上的異常。而歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī)科學(xué)家稱他們可到達(dá)4.3西格瑪,這就意味著該信號有99.996%的可能是真實(shí)可靠的,有0.004%的可能是雜音。歐洲核子中心的結(jié)果由緊湊型μ子螺旋磁場探測器(CMS)和環(huán)型LHC實(shí)驗(yàn)探測器(ATLAS)所得出。

  因此,大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)與萬億電子伏特粒子加速器仍然需要進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和進(jìn)行更多的對撞實(shí)驗(yàn),這樣才能將信號提高到5西格瑪?shù)臉?biāo)準(zhǔn),其也被稱為“黃金標(biāo)準(zhǔn)”,意味著信號的真實(shí)性達(dá)到了空前水平,雜音概率只有一百萬分之一。

  2012年對粒子物理學(xué)家而言是一個(gè)非常令人興奮的一年,發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子如何在非常大的草垛中尋找一根針,如同一場“史詩般的游戲”。正是因?yàn)樵摿W与y尋其蹤跡,費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在歐洲核子研究中心之前發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的“神秘提示”而激動起來,但不得不說自2010年以來,歐洲加速器的表現(xiàn)堪稱完美無缺,在對撞能量和老練程度上勝過費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬億電子伏特粒子加速器。

  最終,對撞機(jī)的能量可能將決定這場“粒子大戰(zhàn)”的勝負(fù),費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的萬億電子伏特粒子加速器最高能量就是一萬億伏特,而后起之秀的大型強(qiáng)子對撞機(jī)最高能量可達(dá)前者的七倍。而當(dāng)萬億電子伏特粒子加速器功成身退之后,費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家將精力投入到對大量數(shù)據(jù)的分析中,而歐洲核子中心則不斷加大碰撞能量,可以肯定的是,這堆隱藏著希格斯玻色子的“量子草垛”正在逐漸縮小。

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