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(2012-07-05)
(日內瓦綜合電)歐洲核子研究組織的科學家發現一種新的粒子,相信就是科學界尋找了數十年的希格斯-玻色子。這種粒子對於科學家理解宇宙的構成非常重要,曾經斷言科學界找不到這種粒子的英國天體物理學家霍金為此輸了100美元。
歐洲核子研究組織兩組獨立科學家通過兩個強子對撞實驗項目“Atlas”和“CMS”,來尋找希格斯玻色子(Higgs boson),他們昨天在網站公布實驗結果,給予確定性5西格瑪(sigma)的標準,這在粒子物理界來說是確定存在的等級。
這兩個研究組當中其中一個發言人因坎代拉在歐洲核子研究組織的發布會上說:“這是初步結果,但我們認為論據很強、很確實。”
研究組織的總幹事霍伊爾說:“用普通人的話說,我想,我們是找到它了。”
蘇格蘭物理學家希格斯(Peter Higgs)於1964年最先提出了希格斯場的存在。粒子物理學理論“標準模型”(Standard Mode)預言了62種基本粒子的存在,希格斯玻色子是最後一種一直未證實存在的基本粒子。
標準模式是一個成功的理論,它存在的最大缺陷是無法解釋為何宇宙中的有些物質有質量,比如構成質子的單元誇克,而其他物質僅擁有能量,比如構成光的粒子光子。
科學界在標準模型中引入了希格斯提出的一種機製:空間中充滿著希格斯玻色子,物質本身無所謂質量,物質是受希格斯玻色子的作用而產生慣性,才有了質量。根據理論,有些物質遇上希格斯玻色子會慢下來,產生質量,有些則不受希格斯玻色子的阻礙。也就是說,希格斯玻色子相信是賦予物質質量之源,是電子和誇克等形成質量的基礎。
歐洲核子研究組織發布研究結果時,現已83歲高齡的希格斯也在場,他眼泛淚光地說道:“能在有生之年見證此事,真是太美妙了。”
直到1995年3月2日,標準模型預言的61個基本粒子都已經得到了實驗數據的支持與驗證。根據“標準模型”預測,希格斯玻色子隻能在短時間保持完整,之後會衰變為不同的粒子,這一點隨後在大型強子對撞機的實驗中驗證。由於它難以尋覓又極為重要,因此,有人稱之為“上帝粒子”。英國天體物理學家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)更與同行打賭,認定科學界找不到它,結果輸了。
前天,美國伊利諾伊州費米國家加速器實驗室(Fermilab)的發言人羅澤爾宣稱,該實驗室的萬億電子伏特加速器的數據指向希格斯玻色子的存在,但還需要根據歐洲大型強子對撞機(Large Hadron Collider)的實驗結果來佐證。
英國一個研究組織的主席沃默斯利(John Womersley)在倫敦對記者和科學家說:“這些成果對我們研究宇宙的運作法則是重要的突破。”