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等待希格斯玻色子!

编者按:瑞典皇家科学院于2013年10月8日北京时间18:45分,授予弗朗索瓦·恩格勒(François Englert)和彼得·希格斯(Peter W. Higgs)诺贝尔物理学奖,获奖原因是他们预测了希格斯机制。

第36届国际高能物理大会即将于2012年7月4日在墨尔本召开,届时,CERN(欧洲核子研究中心)将召开发布会,公布LHC(大型强子对撞机)的两大实验CMS(紧凑渺子线圈)和ATLAS(超导环场探测仪)2012年的实验数据,以及其所蕴涵之意义。活跃于网络中的很多理论物理界学者均在博客中猜测这次CERN将会对全世界宣布:“我们找到了希格斯玻色子存在的决定性证据。”

这个猜测起源于,CERN在6月22日的对外新闻稿 报告 ,文中提到“我们现在所掌握的数据已经是截止去年年底的两倍还多”,也就是说自从 今年2月 伊始LHC的质子-质子碰撞试验的能量提升到8 T电子伏之后,CERN所搜集的试验数据在不到半年就已经超过去年全年的数据总和。

一位理论物理学工作者吉布斯(Philip Gibbs)在他的博客viXra log(注:viXra是著名的理论物理论文资料库arXiv反着写)发表了名为“希格斯玻色子发现在即,但她真的是我们要找的希格斯么?”的 文章 ,文中解释了CERN是为何可以通过观测碰撞产生的光子来寻找希格斯玻色子的,因为除了希格斯玻色子之外,其他玻色子的自旋都不是零,希格斯玻色子是基本模型中唯一自旋是零的基本粒子,根据自旋守恒,希格斯玻色子衰变而成的两个能量巨大的光子的自旋将是数量相同但是符号相反的,于是乎我们可以根据这条规律去寻觅希格斯玻色子的踪迹。但是否这次所将要宣布的新结果中的希格斯玻色子,就完全符合标准模型中的希格斯机制?让我们拭目以待。

美国罗格斯大学理论物理教授斯特塞勒(Matthew Strassler)也在他的博客Of Particular Significance中 提到 :传言2012年的实验数据和2011年的基本相同,进一步验证了质量为125 G电子伏的希格斯玻色子衰变成为两个光子。他也提出了和吉布斯相似的问题,是否我们所观测到的希格斯玻色子,就是标准模型中预测的作用机制最为简单的那种希格斯玻色子,又是否我们观测到了标准模型框架之外的希格斯玻色子?先前斯特塞勒教授在文中介绍过,即使10的12次方电子伏级别的碰撞真的撞出了希格斯玻色子,根据标准模型的理论预测,也只有百分之0.2的可能性希格斯玻色子会衰变成为两个光子(常听到的γ-γ通道),所以我们需要数十亿次的碰撞来碰碰运气。

其他知名博客也纷纷发文,比如美国哥伦比亚大学的物理系的教授沃特(Peter Woit)在Not Even Wrong 博客 ,以及由包括在LHC工作的众多高能物理研究者更新的Quantum Diaries的 博客文章

7月4日苏黎世时间早晨9点,北京时间下午3点,CERN将通过网络对全世界直播这次名为“寻找希格斯玻色子的最近更新”的发布会( 直播地址 ),关注高能物理的朋友们不容错过。

注:希格斯玻色子,量子物理的标准模型中最后一个未被试验证实的基本粒子,由英国物理学家希格斯(Peter Higgs)及其他几位物理学家共同提出,用来解释标准模型中的基本粒子为何具有质量;让所有基本粒子具有质量的机制被称为希格斯机制,标准模型中的希格斯机制需要有一种粒子的存在,这种粒子便是大家经常听到的希格斯玻色子;目前也有不同于标准模型的其他基本粒子模型存在,有些模型并不需要希格斯玻色子便可以解释基本粒子的质量来源。

作者: MathChief
The End

发布于2012-06-29, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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