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“上帝粒子之年”已开启?

“上帝粒子之年”已开启?

2012-04-09 17:24:52

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  这又是一个忽悠之年,还是真能成为物理学界的捧得圣杯的美好年份?

  挟着疑似超光速粒子、疑似上帝粒子、疑似冷聚变实现等等的问号,“悬疑之年2011”跨过去了,问号被带到了2012。物理学界最受瞩目的欧洲核子研究中心(CERN)的科研人员们,现在又开始利用世界上最大的粒子加速装置进行有关新粒子的相关研究了。

  据美国福克斯新闻网(FOX NEWS)、英国广播公司(BBC)网站消息称,欧核中心4月5日表示,借助深埋于法国和瑞士边境地下的大型强子对撞机(LHC),科学家们令质子在其27公里长的环道中,以创新世界纪录的束流能量——8万亿电子伏特(TeV)进行碰撞,并记录下了相关数据。此举也意味着,大型强子对撞机2012年的运行活动正式展开。

  LHC自启动已有多年,世人早已熟知将质子加速并进行碰撞,一直都是欧核中心科学家们开展研究的主要方式,但2012年的这第一次试验,却被称为“在碰撞能量方面达到了一个新的层次”。据介绍,本次碰撞的两束质子束流各自携带有4万亿电子伏特的能量。双方在4个交汇点发生对撞后,整个碰撞的总能量达到8万亿电子伏特,创造了一项新的世界纪录。

  欧核中心LHC实验室研究主管塞尔吉奥·贝尔托卢奇表示,不断增加碰撞的能量层级,完全是为了最大幅度地扩大大型强子对撞机的潜力。在欧核中心看来,将碰撞能量提高至更高的层级,意味着大型强子对撞机发现稀有粒子的机会将大大增加,而这正是大型强子对撞机的建造初衷。

  “从这个层面上而言,我们2012年的研究工作或者将因此取得重大的突破。”贝尔托卢奇说。

  在这些科学家们极力追寻的粒子中,就包括了理论上早已预测其存在,但现实中一直未有发现其踪影的希格斯玻色子,以及其他由超对称性理论推导出的粒子。一旦大型强子对撞机试验证实了它们的存在,人们将能够对构成宇宙绝大部分、至今依然如谜一般的暗物质做出合理的解释。

  有外媒称:“自2008年投入使用以来,除了出现过一些设备事故外,大型强子对撞机基本保持着稳定的运行状态。”——这实在是废话一句。但不得不承认的是,从2010年3月起,大型强子对撞机进行的质子束流碰撞试验,能量层级都在3.5万亿电子伏特,这从物理学的意义和科学发展的水平来看,都值得予以敬意。

  欧核中心加速器及技术负责人史蒂夫·梅耶斯也表示,正是3.5万亿电子伏特层级上长达两年的运行经验,才让机构对本次试验充满自信,认为有能力控制可能的风险。“所以接下来的工作,就要看这些试验如何发挥我们赋予大型强子对撞机的新潜能。”史蒂夫·梅耶斯说。

  当然,能量的增加,将提高新粒子被发现的几率,但是随之而来的,也会更多的背景噪声与希格斯玻色子信号相混淆。这就需要这些背负了整个物理界期望的人们,以更为细致的数据筛选工作得出答案。

  按照计划,欧核中心最终会将每一束质子束流加速至7万亿电子伏特的最高设计能量。届时的能量总和将是惊人的14万亿电子伏特。一旦该层级试验确定进行,欧核中心将在今年底关闭大型强子对撞机,对其进行修葺和维护。

  在过去的2011年里,尽管曾大力宣称这会是“上帝粒子”这位神秘客的天下,但除了7月份那次疑似“瞥见”了上帝粒子的蛛丝马迹之后,人们并没有看到关乎于此的一份答卷,只有选择性地相信目前正处于分析与验证数据之中,而不去注意那些“计算机模型缺陷、统计数据错误”等等借口。

  现在,人们又被告知“在2012年,可能一切会有所不同”。如CERN所言,这是一个“更有希望”的上帝粒子之年,到年底前科学家定能有所突破——要么找到希格斯粒子,如不然,就要重新评估标准模型以及“上帝粒子”理论还能不能称为物理学迄今最高的成就——这当然也算一种突破。

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