CERN - 疑似上帝粒子发现确认

rocketbike

“这事吧，我觉得应该是成了，你们说呢？”

7月4号周三早上，CERN主任Rolf Heuer宣布在LHC的两组不同的实验团队共同确认了希格斯-波色子的发现，现有试验结果表明有超过99%的可能性LHC试验中产生的新粒子就是传说中的“上帝粒子”希格斯-波色子，或者最起码是疑似希格斯-波色子的一种其他粒子。

上世纪60年代帮助建立希格斯理论的四位理论物理学家出席了发表会，83岁高龄的Peter Higgs本人更是在现场留下老泪“我真是没想到可以活着等到到这一天（当然拿到诺贝尔物理学奖金的时候我会更开心）”。比较戏剧化的一点是1964年Higgs试图发表有关希格斯场的原始理论的时候就是交到CERN然后被拒之门外，48年后希格斯-波色子的证实被CERN称为21最伟大的科学发现之一，也算是此一时彼一时了。

奋战在LHC的两组实验团队各自发表了实验结果：CMS组表示他们的数据指向1种质量为125 GeV的新粒子，这个结果有4.9 σ的显著度；而Altas组的结果非常相似——126 GeV，显著度5 σ。两组独立团队基于分别的探测器得到两组数据指向同一个结论毫无疑问加强了新发现粒子的可信度，砖家们纷纷表示这个结果“超出了预期”。

显著度5 σ代表有百万分之一的可能性现有结果是由统计杂讯产生或者说归结为随机事件。考虑到环形加速器的工作方式，粒子束所含的粒子数量和粒子对撞发生的频率（LHC的设计对撞频率为40 Mhz，即每隔25纳秒即有一对粒子产生对撞），这是在高能物理学界发表有效结果的普遍要求。事实上，去年年底在LHC就得到了2 σ的结果，即大约95%的可能性由非随机事件引发，这在当时被轻描淡写为“不能排除上帝粒子是可能存在的”。

另一方面，虽然新发现闹得砖家们上蹿下跳锣鼓喧天鞭炮齐鸣，但是也有脑袋清醒如CERN头目Heuer者表示革命尚未完全成功后续工作任重道远。对现有实验结果的分析仍未完全完成，而且即便新粒子的质量符合标准模型的预测，尚有诸如衰变途径等更多特性需要进行证实。“我们知道新粒子称起来像希格斯-波色子，但是它摸起来像不？舔起来像不？”“这只是前戏”，Heuer如是说。

补充1，48年之痒，为啥希格斯-波色子这么难找

从今天以看今日忆往昔的角度去考虑这个问题，已证实的疑似希格斯-波色子疑似物质量在125 GeV左右，这个数据充分证实了宇宙闷骚和坑爹的一面：如果希格斯-波色子的质量小上10%，那么LHC的前身LPEC（可以探测115 GeV粒子的产生）就可以在N年以前发现它的存在，CERN也就不用费时费力地把LPEC挖起来再把LHC埋下去（后者用的是前者拆除后留下的隧洞）；另一方面，如果希格斯-波色子的质量比125 GeV大，那它的衰变产物会非常奇葩也就是可以轻易探测到，结果事实上它的衰变产物只是夸克等普通粒子，在LHC实验产物里一抓一大把毫无特点的东西。“刚推测出希格斯-波色子质量范围的时候砖家们就一片鬼哭狼嚎，因为那正式高不成低不就最难搞定的范围”，一位在LHC工作的砖家如是说。

补充2，到底啥是希格斯-波色子，到底啥是标准模型

标准模型的大意就是解释组成物质的基本粒子和基本力的一套理论。大概意思是宇宙里存在两大类基本粒子：费米子和波色子。费米子包括轻子和夸克，负责组成各种物质。波色子中的规范波色子则作为传递基本力的媒介，其中胶子对应强相互作用力，光子对应电磁力，w和z波色子对应弱相互作用力。剩下的希格斯-波色子较为异类，用于解释质量的来源。在所有基本粒子中，除希格斯-波色子外都已被实验证实，如果今天CERN发现的新粒子无误就是希格斯-波色子的话，将大大补完标准模型。

而至于为什么希格斯-波色子的证实会对标准模型有如此之大的影响，大概是它证明了希格斯原理和希格斯场理论的正确性。其框架大概就是已知空间中弥漫着希格斯场，规范向量场（对应规范波色子）与希格斯场作用，而希格斯场所带的能量转移到规范粒子上因而赋予他们质量，而同时产生希格斯-波色子。简单结说就是希格斯场真正解释了质量起源，而如果希格斯场理论正确的话希格斯-波色子则必需存在。深入希格斯场和标准模型将有可能解释为什么我们观测到的宇宙中物质只占了4%的质量，理所应当地就延伸到暗物质暗能量等等。

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ps. 波色子的正确名称应该是玻色子……不过我比较喜欢波波的波

转自National Geographic
http://news.nationalgeographic.com/news/2012/07/120704-god-particle-higgs-boson-new-cern-science/

FreeMagician

昨天都在转这消息～

ooxx

如此看来在过去的一年乃至数十年人类依然是牛逼的存在，与百年前先辈们一样，试图解释这个宇宙留给它的观察者们的所有难题，并且取得了相当的成就。作为人类一员，我感到自豪和骄傲，虽然自己不曾贡献过什么。 好吧，未来我打算贡献一段DNA，一定要把这份骄傲的意志延续下去。

╮(╯▽╰)╭

这么看来，蠢蛋进化论什么的，纯扯淡吧。

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ooxx的独立日宣言，以上。（晚了一天吧？ - -）

万古

说白了就是更进一步破解了宇宙这个虚拟引擎。
物理模型更完善了。