中国教育和科研计算机网
EDU首页 | 中国教育 | 高校科技 | 教育信息化 |  CERNET |  公开课导航
首页  |  科技前沿  |  科普知识  |  评论  |  人才  |  高校成果  |  高校资讯  |  会议通知  |  专题报道  |  数据排行  |  每日要闻  |  每日全部资讯

CERNET第24届学术年会
选择字体:    董子凡  科技日报  发布时间:2012-07-11

访陈国明研究员:“上帝粒子”新发现背后的谜团

  虽然时间仓促,但此次实验结果可信度足够高,而要确认“上帝粒子”现身可能还需继续投入巨资

  科技日报:作为迄今最大、最昂贵的物理科研装置,大型强子对撞机(LHC)就是为了寻找希格斯粒子吗?为什么要造这么大的对撞机?

  陈国明:LHC位于瑞士与法国交界处,加速器轨道总长27公里,投资30.68亿瑞士法郎,设计能量达14万亿电子伏(14TeV)。LHC设有4个对撞点——ATLAS、ALICE、CMS和LHCb,均有中国资金和学者的参与。其中两个主要实验ATLAS(超环面仪器)和CMS(紧凑缪子线圈)的目标,就是寻找希格斯粒子和其他新的物理现象。

  对撞机的基本原理,是通过消耗大量能源给粒子加速,再让两束具有巨大动能的粒子对撞。能量越高,粒子相互轰击时发生的作用就越大,越容易产生希格斯粒子。此前费米实验室的Tevatron(万亿电子伏特加速器)和欧洲的电子对撞机从上世纪80年代开始运行,一直没找到希格斯粒子,后来发现就是因为能量太低。因此LHC从一开始就寄托着寻找希格斯粒子的最后希望。

  科技日报:去年CERN格兰萨索实验室过早公布未经验证的“中微子超光速”错误结论,引起了学界的一些批评。这次CERN和费米实验室如此“高调”地公布发现新粒子,是否也有追求轰动效应,甚至说在欧债危机下争取公众支持、争取科研经费的考虑?

  陈国明:此次所用的数据截止到今年6月中旬,而6月底就要完成数据处理,得出结论。这次公布结果,可以说在时间上确实很赶,很紧张,主要原因是为了在7月7日在澳大利亚开幕的世界物理学大会之前发布,在会上迎接全球同行的审议。另一方面恐怕也有争取公众支持的因素。

  但与无心得出“中微子超光速”结论的OPERA项目不同,LHC的主要目的就是为了寻找希格斯粒子,自从2010年3月开始运转以来也取得了这一阶段所需的数据,而数据积累越多,实验灵敏度就越高,越有可能做出发现。应该说今年收获结果不算晚也不能算早,在预期时间之内。

  此外,每个实验都从两个独立衰变到找到这个新粒子,而每个衰变道都有多个独立的研究小组得到一致的结果、CMS和ATLAS两个实验都取得了一致的研究结果,2012年的结果也与2011年的一致,加上确定性水平达到5西格玛(在统计学上为“真”的比率是99.99994%),出现“乌龙”的可能性应该说还是很小的。

  至于美国费米实验室公布的结果,在灵敏度和价值上要低于LHC,而且他们的Teratron加速器去年底已经关闭了,这次是对以前数据重新分析。

  科技日报:目前CERN也尚未确认这次发现的新粒子就是希格斯粒子,您认为要真正确认“上帝粒子”已经找到,还需要做哪些工作?

  陈国明:虽然这次发现新粒子的一些特征,比如产率(出现几率)、衰变模型等与之前预言的希格斯粒子相吻合,但现在统计性太少,还不能确定这个新粒子的各种特性,因此这次也可能发现的是另一种新粒子。

  以目前取得的数据,要最终确认希格斯粒子的存在恐怕还远远不够,仍然需要更多的实验数据积累。可能还需要再建一个高能量的直线正负电子对撞机,才能更仔细、准确地验证这个结果。不过要建这个对撞机,耗资会相当于数百亿人民币,跟LHC差不多,需要国际合作来实现。

特别声明:本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,本站转载出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内速来电或来函联系。
分享到 更多

版权所有:中国教育和科研计算机网网络中心 Copyright © 1994-2017 CERNIC,CERNET,京ICP备05078770号,京网文[2014]2106-306号

关于假冒中国教育网的声明 | 有任何问题与建议请联络:Webmaster@cernet.com