希格斯玻色子 - 研究与验证

　　在欧洲核子研究中心大型强子对撞机工作的科学家分别以两个独立的实验寻找希格斯玻色子，这两个实验分别称为Atlas和CMS。

　　欧洲核子研究中心1991年开始设计兴建的欧洲大型强子对撞机位于法国和瑞士边境地区地下100米深、约27公里长的环形隧道中，耗资总计约100亿美元，于2008年9月10日正式开始调试运行。它凭借能使单束粒子流能量达到7万亿电子伏特而成为世界上能级最高的对撞机。科学家普遍期望在这一对撞机的帮助下，能够发现希格斯玻色子。不过希格斯认为，已运行多年的美国费米实验室的万亿电子伏特加速器可能已经获得了希格斯玻色子存在的数据。

　　2000年，位于瑞士的欧洲核子研究中心（CERN）的工作人员通过世界上最大的正负电子对撞机LEP攫取了115GeV的希格斯粒子，但是他们当时的统计数据不足以做出任何确定的推论。

　　2003年，物理学家试图通过位于美国芝加哥的费米实验室的正负质子对撞机，让质子与反质子相互对撞分析出希格斯粒子的运动轨迹，试图证实或否定CERN先前的实验结果。但是由于先前计划从旧实验中回收反质子的方案并不可行，而且存在已有二十年之久的正负质子对撞机同样也到了更换的阶段，需要很长的时间来修复，因此费米实验室的研究遇到了一定的挫折。

　　2008年8月，靠近瑞士和法国边境的欧洲核子研究中心开始运行新的大型质子对撞机（LHC）。科学家普遍期望在这一对撞机的帮助下，能够发现希格斯玻色子。欧洲大型欧洲大型强子对撞机(LargeHadronCollider 简称LHC)实验结果显示，找到了希格斯玻色子存在的证据。

　　2011年6月10日，费米实验室提交给《物理评论快报》的文章内容，该实验室的科学家Dmitri Denisov叙述：我们并没有看到相关的信号特征，如果希格斯玻色子确实存在，根据实验程序，我们应该会从加速器的数据上读出来，但是我们审视了全部的数据，就是没有发现该出现的东西，也就是说，本该出现的信号消失了，这是个匪夷所思的现象。针对费米实验室发布的数据，欧洲核研究结构的发言人詹姆斯·吉利斯（James Gilies）在瑞士的日内瓦回应说：由该机构负责运行的欧洲大型强子对撞机的粒子加速器所取得的阶段性成果还不适宜公布，但可以肯定的是会在接下来的数周时间内进行进一步的数据解析，而费米实验室则太早将数据的解读分析进行发布。[2]

　　2011年7月22日，用作模拟宇宙大爆炸的“末日机器”LHC的两个实验区域Atlas和CMS以接近光速对撞超过180万亿个质子，从爆炸生成的粒子碎片和量子波动中，各自发现约30个疑似上帝粒子，其质量都是约143十亿电子伏特(GeV)。同时，这些对撞也排除其它上帝粒子出现的“质量范围”。 此外，位于美国芝加哥附近的Tevatron粒子加速器也传来好消息，它早前从对撞中发现，在142至148GeV之间出现“大量粒子”，而它们与LHC发现的粒子相似。而这一切如果属实的话，人类或许可能改变对这个世界的认知。[3]

　　2011年8月，欧洲核子研究中心表示，一些迹象表明，这种粒子也许真不存在，只是人们的“幻想”。 该机构2011年8月已经向在印度孟买召开的相关研讨会提交了报告，称通过其大型强子对撞机找到的实验数据都对找到希格斯玻色子的踪迹“意义不大”。与此同时，该中心许多科学家也认为“希格斯玻色子不存在”的可能性越来越大。 在粒子物理学的标准模型中，总共预言了62种基本粒子，其中61种都已被验证，唯独希格斯玻色子始终游离在物理学家的视野之外。找到这种粒子，就找到了建筑粒子物理学经典理论大厦的最后一块基石，如证明它不存在，整座大厦就要被推倒重建。” 欧洲核子研究中心研究主任塞尔希奥·贝托卢奇说：“如果希格斯玻色子真的不存在，那么它的缺位将使人们的目光转向‘新物理学’。” 许多世界顶级物理研究机构曾试图通过对撞试验寻找希格斯玻色子，但都没有成功。[4]

　　2011年12月13日，欧洲核子研究中心科学家示，他们发现了希格斯玻色子存在的迹象，[5] 这种碎片有时被称为“上帝粒子”，因为它是宇宙中所有物质的质量之源。[1] 但是随后，欧洲科研人员又表示，现有数据无法确切证实，估计可能在2012年年底得到答案。[6] 对此，一些科学家提出质疑：1.考虑其它误差后，不能说找到了希格斯玻色子存在的证据。对欧洲实验室13号的结果，综合后的结论是无效的。 2.就是找到后，也只能解析为何其它粒子会有质量，而不是给物质以质量。3.有科学家认为，“上帝粒子”是媒体误导的夸大之词。

　　2012年2月13日，欧洲核子研究中心对外宣布，欧洲大型强子对撞机2012年将以4万亿电子伏特的质子束流运行，比2010年和2011年时的能量高出0.5万亿电子伏特。科学家认为能量提高有助于寻找“上帝粒子”希格斯玻色子。[7]

　　2012年6月22日，欧洲核子研究组织（CERN）表示，将于7月宣布大型强子对撞机是否发现上帝粒子。