 本图显示了LHC中成对质子（标为绿色）的产生场景
据国外媒体报道，大型强子对撞机（LHC）近日或发现了一种具有“石破天惊”意义的新型基本粒子。该粒子可能是希格斯玻色子的一大变种。这一发现一旦得到确认，将会改变我们对宇宙运作方式的理解。 作出这一发现时，物理学家在两台LHC探测器收集的数据中发现了一些意料之外的能量激增现象。这些激增的能量高达750十亿电子伏（GeV）。科学家认为，这一现象是超级高能质子相撞的结果。LHC的紧凑μ子线圈（CMS）和超导环场探测器（ATLAS）都检测到了这一变化。 在这些能量水平上，科学家发现，当质子等质量较大的粒子相撞时，光子数量就会大幅增加。如果上述能量激增现象得到证实，就说明质子碰撞会制造出新的粒子。科学家称，这将有助于他们对用来解释宇宙中粒子运作方式的“标准模型”做出修改。“我想，目前还没有人认为这是一件板上钉钉的事，”研究人员之一、纽约大学的凯尔·克兰默（Kyle Cranmer）说道，“但如果这是真的，那就是一件石破天惊的大事了。” 一种理论认为，这种粒子是希格斯玻色子的一种质量更大的形式。另外一种理论则认为，该粒子为引力子。而一旦发现了引力子，我们便能证实新的时空维度的存在。法国物理学家亚当·法尔科夫斯基（Adam Falkowski）连续好几天时间，在自己的推特上发表与本次研究结果有关的暗示。“该粒子最可能是某一大型结构的一小部分，可能与电弱对称性破缺和标准模型的层级问题有关。”法尔科夫斯基写道。“如果该信号真实存在的话，这可能就标志着粒子物理学的黄金时代的开始。” 但研究人员并没有对此感觉特别兴奋。美国知名科技博客Gizmodo指出，最可能的一种解释是，这两次独立的实验都发现了这一现象，只不过是出于巧合而已。 就在上个月，LHC刚刚打破了另一项记录，让专家得以对只有宇宙大爆炸后才存在的一种物质状态进行研究。在这项研究中，LCH让铅离子在1045万亿电子伏特的能量下相撞，比此前该类型的任何一次实验都高出两倍之多。实验中的温度更是高达数万亿摄氏度。 欧洲核子研究组织的专家随后展开了紧锣密鼓的研究，对LHC进行了重新配置，从而有了本次突破性的发现。今年11月17日，专家让一些重离子束相撞，并于几天后宣布它们进入了稳定状态。“作为LCH丰富的研究项目的一部分，每年花上一个多月时间让离子相撞是我们的一项传统。” 欧洲核子研究组织的总干事罗尔夫·赫尔（Rolf Heur）说道。“但今年的情况比较特殊，因为我们的实验能量比之前都高，而且研究的宇宙阶段比此前都要早。” 在宇宙诞生伊始，物质都是以极热、极稠密的状态存在的。这些像汤一样的混合物主要由夸克和胶子构成，而它们现在则是质子和中子的组成部分。“我们希望能用离子碰撞解决宇宙形成初期的一系列问题。而在LHC停工休整期间，我们为了这一目的，专门对其进行了设计和改进。” “例如，我们很希望弄清能量的增加是如何影响粲偶素的形成的，并在统计学的帮助下对重夸克和‘喷射淬火’现象展开进一步了解。” “我们正在通力合作，准备踏上新的发现之旅。” 通过增加铅离子碰撞的能量，LHC产生的夸克和胶子等离子体的数量和温度也随之增加。对这一材料的研究能够让科学家对生命的起源产生新的理解。进一步的碰撞结果将由大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）予以记录，且使用的数据将从四次大型LHC实验中收集而来。“对于研究大型强子对撞机底夸克实验中的未知因素来说，这将是令人激动的一步。该实验具有非常精确的粒子识别能力。” LHCb项目发言人盖伊·威尔金森（Guy Wilkinson）说道。 “我们的探测器能够让我们成功开展测量，并与LHC环线上其它研究所的合作伙伴的测量结果相互补充。” 今年5月，LHC将亚原子粒子相撞，创下了一项新的记录。在这一世界上最大的粒子加速器升级换代了两年多之后，它所能达到的能量是之前的两倍还要多。这为它的巨型探测器涉足“新物理”领域创造了条件，如研究高级时空维度和暗物质等。(叶子) |
