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LHC有望揭开上帝粒子之谜

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:31

    LHC有望揭开上帝粒子之谜

    英国著名科学家彼得?希格斯4月7日表示,倘若欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子撞机实验最终能证实他有关宇宙运转的理论,他将开香槟庆祝,把这项重大发现作为自己80岁生日礼物。

    欲作为80岁生日贺礼

    希格斯是爱丁堡大学一位资深教授,他的研究工作被认为是现代物理学的基石。希格斯在接受记者采访时表示,他希望在欧洲核子研究中心(CERN)地下隧道深处实施的大规模实验最终能证实一种神秘的、不稳定粒子的存在。这种粒子被称为“希格斯玻色子”(Higgs Boson),是以希格斯教授的名字命名的。欧洲核子研究中心位于法国和瑞士边境地区。

    希格斯玻色子被誉为“上帝粒子”(God Particle),是现代物理学最为关注的研究课题,尽管希格斯教授早在1964年就通过科学推理宣称希格斯玻色子的存在,但长久以来很多科学家虽为寻找它付出了不懈努力,但最终一无所获。如今,希格斯已是位白发苍苍的老人,即将在2009年5月29日迎来自己80岁生日,他希望欧洲核子研究中心能及时找到希格斯玻色子的存在,以作为庆祝自己生日的礼物。

    他在谈到欧洲核子研究中心之行时打趣说:“我向‘上帝粒子’提出了一个请求,那就是让我多活几个月。”来自世界各地的数千位科学家在欧洲核子研究中心贡献着自己的力量,用时多年准备一个具有里程碑意义的重大实验,即用世界上最大的粒子对撞机――大型强子对撞机(LHC),重建创世大爆炸后的条件,宇宙被认为诞生于创世大爆炸。

    揭开谜底日子不远

    大型强子对撞机是一个空前复杂的加速器,安放于法国和瑞士边境地底一条175米(568英尺)深、长达27公里(16.9英里)的环形隧道内,是世界最大的超导装置,将令两束平行粒子同时加速使之以接近光速的速度前进对撞,每秒的对撞次数接近于十亿次。与此同时,3000台电脑将立即启动处理程序,把这一数字缩至一百次撞击。

    如果大型强子对撞机确能发现希格斯玻色子的存在,它将填补所谓“标准模型”(即概括我们当前对粒子物理学知识了解的理论)里的一个巨大空白。希格斯玻色子还有助于解释质量成因,以及标准模型下一些粒子拥有质量,而其它一些没有质量的原因。希格斯说,如果希格斯玻色子确实存在,“我可能会打开一瓶东西,里面装的是香槟――威士忌喝起来不像香槟这么痛快。”

    大型强子对撞机项目汇聚了来自三十多个国家的两千余位物理学家的力量,耗资60亿瑞士法郎(39亿欧元)打造,是有史以来建造的最大、最强大的高能粒子加速器。希格斯教授说,如果大型强子对撞机不能证明希格斯玻色子的存在,“我也许会变得非常迷惑。”他说:“根据我们所掌握的证据,我们距离这一天不远矣。实验一定会产生大量数据,在宣布发现希格斯玻色子之前,科学家需要对这些数据进行大量的分析。”

    怒斥实验产生黑洞一说

    大型强子对撞机团队并不是目前世界上唯一在寻找希格斯玻色子的研究小组。位于美国芝加哥的费米实验室研究小组也在利用过时的万亿电伏加速器(Tevatron),紧锣密鼓地工作。万亿电伏加速器将在2010年被淘汰。希格斯承认:“他们首先找到希格斯玻色子的可能性不是不存在。但是揭开希格斯玻色子庐山真面目对他们来说确实困难重重,尽管他们获得了大量数据,不过迄今尚未展开大规模分析。”

    寻找希格斯玻色子的竞争虽然激烈,可远未到剑拔弩张的地步――美国和费米实验室本身就是大型强子对撞机项目的热情参与者。希格斯虽渴望大型强子对撞机能揭开诸多宇宙之谜,但也有一些科学家却担心这一项目会带来类似于科幻电影中世界末日的灾难――实验将会产生质量很大的黑洞,最终完全吞噬地球。

    希格斯将这种担心斥为凭空想象的副产品。他说:“这个黑洞假说相当夸张,即便预测实验产生黑洞的理论家们,也没预测说超大黑洞可能会吞噬掉大半个宇宙。我认为,媒体对大型强子对撞机实验的报道有些夸大其辞,使得部分人受到了误导。”(杨孝文)

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