是谁赋予世间万物质量?美国科研人员7日宣布,实验数据分析获得进展,已经接近证实物质“质量之源”、即希格斯玻色子的存在。 科研人员认为,希格斯玻色子在大爆炸后宇宙的形成中起重要作用,使恒星、行星、动植物形成成为可能,因此又称为“上帝粒子”。
希格斯玻色子是由英国人彼得·希格斯等物理学家在20世纪60年代提出的一种基本粒子。按照粒子物理学的标准模型,希格斯玻色子“赋予”物质质量,但科研人员至今仍未能证实这种粒子的真实存在。
美国研究粒子物理学的费米实验室7日发布消息,对希格斯玻色子实验数据分析取得进展,距找到希格斯玻色子可能已“路途不远”。
费米实验室主任皮埃尔·奥多内说,他听闻进展,“激动”。实验室高能物理部副主任吉姆·西格里斯特说:“寻找希格斯玻色子的这场游戏正接近尾声。”
在粒子物理学标准模型中,科学家预设多种基本粒子,眼下唯有希格斯玻色子未获证实。找到这种粒子,意味着找到构筑粒子物理学经典理论大厦的“最后一块基石”。
关键词
希格斯玻色子(Higgs Boson)
希格斯玻色子被认为是建造宇宙的基本模块,是描述粒子和力相互作用的“标准模型”理论中最后一种尚未发现的粒子。
这种神秘的“媒介子”源于1964年英国物理学家希格斯(Peter Higgs)提出的一个理论:大爆炸最初所有的粒子都没有质量。当宇宙逐渐冷却,直到温度低于一个临界值时,一个看不见的力场通过与其相关的粒子形成了,这个力场现在称为“希格斯场”,而该粒子称为“希格斯玻色子”。这个场普遍存在于整个宇宙,任何粒子相互作用都通过希格斯玻色子赋予了一定的质量。粒子间相互作用得越多,则越重,因此从不与其他粒子相互作用的粒子(如光子)则完全没有质量。总之,希格斯玻色子的作用就是将质量赋予其他物质组成粒子。
探寻
争取在6月得出最终结论
费米实验室和欧洲核子研究中心是探寻“上帝粒子”征途上的两家主要实验机构。
据悉,这两家研究机构的实验仪器不同, 物理学家贝尔纳迪评价两家研究机构不同数据说,就像从不同角度对一个公园里的孩子拍照,“一张照片照下的孩子特征,在另一张照片上可能被树遮挡,没有拍到……需要结合两张照片的角度,还原真实场景。”
费米实验室位于美国伊利诺伊州,内设一部正负质子对撞机。这部对撞机去年9月关闭。不过,实验室科研人员应用对撞机先前实验数据继续分析。实验室物理学家罗塞尔说:“我们已穷尽大部分数据,争取在6月得出最终结论。”
发现
大亚湾中微子实验
破解“反物质消失之谜”
大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳8日在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识,对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中“反物质消失之谜”。
“大亚湾实验的结果具有极为重要的科学意义。它不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性,也决定了我们是否能够进行下一代中微子实验,以理解宇宙中物质-反物质不对称现象,即宇宙中‘反物质消失之谜’。”中国高能物理学会理事长赵光达院士说。
据介绍,中微子是一种极难被探测到的基本粒子,在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中都极为重要。中微子共有三种类型,它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型,称为中微子振荡。
中微子的前两种振荡模式即“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”已被实验证实,其发现者凭此获得了2002年诺贝尔奖,但第三种振荡则一直未被发现,甚至有理论预言其根本不存在。■综合新华社