上帝粒子？欧洲研究者欲借此解开宇宙初始之谜

欧洲核子研究中心实验中两个高能质子束相撞的景象

　　千百年来，人类一直在探索“我们从哪里来”这样一个终极问题，但始终寻觅无果。近日，欧洲核子研究中心在寻找 “上帝粒子”领域所获得的突破给人类最终解开宇宙起源之谜带来了新的希望。

两个小组分开实验

研究 

　　综合外国媒体报道，12月13日，欧洲核子研究中心举办了研讨会，会上公布了该中心两个研究小组从欧洲大型强子对撞机（LHC）所获得的最新数据，这些数据显示，科学家们可能发现了有“上帝粒子”之称的希格斯玻色子（Higgs boson）的踪迹。

　　不过，要证明这种粒子确实存在，可能还要等到2012年底。希格斯玻色子是当代粒子物理学标准模型理论所预言的一种粒子，由英国爱丁堡大学的物理学家希格斯于1964年最先提出，被认为是物质的质量之源。有科学家称，如果这种粒子被证明确实存在，那将是过去100年中最重大的科学发现之一。

　　这一次，两个独立的科学家小组在相互不交流的情况下进行实验，以提高实验结果的真实性。

　　获得突破性进展的两个研究小组分别由托内利和贾诺蒂领导，托内利利用“超环面仪器”（ATLAS）进行研究，贾诺蒂则使用“紧凑渺子线圈”（CMS）进行探测，ATLAS和CMS是欧洲大型强子对撞机4个粒子探测器中的两个。

质量小、易衰变

　　由于希格斯玻色子非常“短命”，会迅速衰变为其他粒子，这两个小组的科学家只能通过寻找其他粒子可疑的“超重”状态来追踪希格斯玻色子并推断它的质量，这种状态在统计上就表现为数据的峰值或突起。ATLAS小组所捕获的数据峰值显示，希格斯玻色子的质量可能为126 GeV(千兆电子伏特)；而根据CMS小组的实验结果，希格斯玻色子的质量可能为124 GeV（千兆电子伏特）。两项实验得出的质量区间大致相同，但这不足以确证希格斯玻色子的存在。

　　因为，在得出实验结果后，粒子物理学家要使用“西格玛”作为评判研究结果意义的标准。只有达到3西格玛水平， 研究结果才可以算作一次“实验结果”；达到5西格玛，也即统计误差只有百万分之一的情况下，才可以称为一次“正式发现”。13日公布的数据中，ATLAS小组研究结果的西格玛水平为2.3；CMS实验结果的西格玛水平则为1.9。因此尽管这次研究结果“缩小了寻找希格斯玻色子的区域范围，不过在得到最终结论之前还需要更多的数据”。

　　《新科学家》杂志的格罗斯曼指出，研究人员认为希格斯玻色子的质量很小，还将得出更令人兴奋的发现。她说：“一个质量大约125千兆电子伏特的希格斯玻色子能够为进入地图上未标注的地带炸开一条通道。这种低质量意味着至少需要一种新型粒子去稳定它。”

解开宇宙初始之谜

意义

　　物理学家认为希格斯玻色子是了解宇宙的关键，它赋予构成原子的粒子质量。如果没有质量，这些粒子将以光速在宇宙中穿行，无法结合在一起，无法形成宇宙万物。

　　1988年诺贝尔物理学奖得主利昂·莱德曼把希格斯玻色子称为“上帝粒子”，意思是：找到它，就洞悉了上帝。自从希格斯玻色子的概念被提出以来，众多科学家们一直在苦苦追寻它的踪迹，但并不是所有的科学家都希望找到这种粒子。

　　曾用100美元打赌找不到这种粒子的英国著名理论物理学家霍金就曾表示： “如果未能发现希格斯玻色子，我想这将更令人兴奋。因为这说明这些想法是错误的，我们需要重新思考。”事实上，即便找到希格斯玻色子也不能解决所有问题，原有的标准模型本来就有一些缺陷，倘若真的找到了希格斯玻色子，人们还是要为那些无法解释的问题困惑不已。综合