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上帝粒子实验:粒子特性与预测相符

  凤凰科技讯 北京时间8月24日消息,新科学家报道,目前科学家新发现的希格斯玻色子的特性和预期的一样,但这对科学届来说并不是好事,因为它减少了开启新物理学的研究途径。

  今年7月物理学家在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)中宣布发现了一种新的粒子,全世界对这个消息都感到欣喜若狂。这种粒子具备部分而非全部希格斯玻色子预测应有的特性。后者是粒子物理学的标准模型剩下的唯一未被发现的粒子。就此产生了很多问题。

  希格斯玻色子并非直接观测到,而是通过它应该衰减成的粒子间接观测,而且并非观测到所有衰减后的粒子。这使得科学家猜测希格斯玻色子可能有标准模型描述以外的其他不同特性。由于标准模型缺少相关的变量,因此它并没有提供引力或者暗物质有关的解释,而这些变量很可能提供了解开神秘天体的线索。

  目前美国伊利诺伊州巴达维亚的费米实验室的粒子加速器对撞机(Tevatron)的实验结果显示,希格斯玻色子衰变成丢失的粒子集之一,一对底夸克。

  回旋余地

  这极大提升了希格斯玻色子在标准模型所处的状态。“我认为,这是希格斯玻色子标准模型中观测到的粒子的重要证据。” 参与粒子加速器的D0实验的德米特里·杰尼索夫这样说道。

  这个实验结果也很有趣,因为大型强子对撞机只观测到希格斯粒子衰变成其他玻色子- 光子,Ws和Zs。这证实了希格斯玻色子赋予了这些“载力”粒子重量,但也暗示了一种可能性,即组成物质的粒子,诸如夸克,可能以别的方式获得重量。最新的粒子加速器对撞机实验结果暗示了其它的可能性。

  粒子加速器对撞机的信号相对很弱:它只有3个西格玛的统计意义,还缺5个西格玛才能够满足大型强子对撞机的要求宣布它们发现了希格斯玻色子。更有甚者,目前还没有任何实验观测到希格斯玻色子衰变成Tau粒子,后者也是标准模型中规定存在的。即便如此,认为希格斯玻色子是外来粒子的回旋余地急速降低。(编译/严炎刘星)