eve希格斯粒子锚的发现算科技吗???

欧洲人找到了“希格斯粒子”吗?
欧洲人找到了“希格斯粒子”吗?
欧洲人说他们去年在巨无霸加速器里找到了“疑似希格斯粒子”;没说他们找到的就是希格斯所谓的“希格斯粒子”。
“疑似”是很诗意的词,科学也需要“疑似”。
老谋深算的诺贝尔长老们说今年物理学奖是因“曾预言希格斯粒子之贡献”奖赏给希格斯了。没说要奖赏给实验本身。
花了那么多纳税人的钱财,那么多学者、大师在扎堆,脸上能轻松吗?为了照顾欧洲科学界的面子,瑞典人这样做值得理解。
欧洲人不能确定他们发现的真是的“希格斯粒子”,他们说他们发现的和“希格斯粒子“很相似,所以只能称为“疑似希格斯粒子”。
可问题是他们发现的“能量激发现象”究竟是不是粒子?
粒子真可以那样定义吗?进竟什么是“粒子”?
既是“波”,又是“粒子”,既在加速器里,又在无限多的空间。物理学早就进入了人类定义能力完全失效的定义领域。
不能定义“现象”的“现象学”,不能定义“存在”的“存在主义”,不能定义“现在时”的时空论(物理学)当然都是扯淡学。
欧洲人知道他们并没有真正搞清楚希格斯预言的那种被后来称为“希格斯粒子”的所谓“上帝粒子”。那是概念个妖精。
欧洲物理学界与希格斯本人始终没有弄明白他们关于“希格斯粒子”的说法也许是物理学意义上的严重理解失误,他们并不知道他们所说的“希格斯粒子”和“希格斯场”究竟是什么样的真实的物理存在与物理现象。
希格斯所说的“希格斯粒子”实际上不是粒子而是被称为“粒子”的中性能量场(和通常所说的“真空”类似)无形中性能量态受激生成正负对偶能量群的激发环节现象。
物理学上所说的许多粒子,实际上只是能量发生激变与变异的环节现象。很多所谓粒子现象实际上是微观物质层级量子场潜在能量受激后能量化以量子束与量子系综形态发生嬗变、转化、变异与衰变化或者相互再次激发而再生成新能量对偶的各种环节性现象。
许多所谓“粒子现象”实际上都是能量场能量化受激状态的现象学定义,它们之物理存在上的真实本质,根本不是物理学能完全揭示或理解的。
换言之,物理学家对他们所说的“粒子”究竟是什么,并不真正清楚。“粒子”这个说法不过是近代观测物理学中的一种现象学简化的观测定义与概括。
因为被称为粒子的现象事件所经历的间歇极其短暂,速度极高,在观察中只能认为“它”很象是一个电磁激发中出现的“独立的粒子”。这对物理学在描述能量的量子变化需要上说,已经足够了。可它门究竟是不是粒子,其实已经超出了物理学定义的范围。
物理学并不研究物质,物质是哲学与化学的研究对象。在哲学中物质只是个所谓的“范畴”;在化学中物质是指很具体的分子、介质及其构成元素。一个很普通的化学家都一定比所谓唯物大学者更了解“物质”。唯物论哲学家最无知的,大概也就是所谓的“物质”。
言归正传。天文学、天文物理学不单要研究天体、星系、宇宙,还要研究天文仪器学,光现象与光学仪器在信息学上是分不开的。而物理学却并不研究物质,没有“一般物质”,物质的抽象性决定了它只能是个哲学家不知所云的“深奥”话题。
总之,物理学只研究“运动”现象,即所谓“力学法则”,不研究“物质问题”。因而物理学关于物质的所有定义,并不具备物理学意义上的任何严格性。诸如基本粒子的整个族谱系名称定义都是很现象学实用主义的,也是很勉强的。
譬如所谓“基本粒子”,若从定义学上看,“基本”意味着没有可分性,没有相互差别,是规范一致的。而物理学的基本粒子却有很多种,它们的差别说明各个都不是基本的。物理学定义上有无数层级性不同的所谓“基本粒子”,甚至祖宗三代都是“基本粒子”。
自始至终物理学关于物质单元的原子、分子、粒子等等概念,都借用自物理学以外的哲学、化学指称。物理学本身不具备给物质单元以确定性物理名称的学术功能。物质是力学,不是物质学。
物理学本来只研究力学(运动),连研究能量、量子那都是很近代的事。这个问题从物理学理论上谈论很麻烦复杂,打个象形比喻倒可以简单明了。
以人类和量子的对比言,量子是“微观物”,人类几乎是一个“宇宙”。假定有另类智能系统和我们人类相比,正如人类和量子相比一样。那如果我们人类的两艘轨道性光速飞车全速相撞,在“他们”研究观测的监视器上自然会生成“爆炸现象”,“他们”是否会把这种冲击爆炸现象定义为某种“粒子”发生的现象?
没有“碰撞子”,只有碰撞产生的能量激发,那根本不是所谓单独、单纯的“粒子现象”,而是一个远比所谓“粒子”复杂的多的能量系综性的符合爆发现象。
在高速加速器里碰撞的不仅是“粒子”,而且是以接近光速运行的粒子碰撞形式出现、发生、显现的整个量子隐形系统之整体参与整体以神秘的缠绕性质受激的复杂激发状态。
高速运动里没有绝对单独的粒子,只有类似粒子的激发场现象。充满想象追求的欧洲疯狂实验,确实很可能在周遍物质世界里引发意想不到的结果。好在它的功率还远没有打破安全临界。
粒子的重复叠加加速过程也是粒子运行轨道系统不为人类所知的空间潜在奇异性同步受激的过程。表面上是两个粒子,实质上是两个不同矢量的能量激发态的能量轰击性重组。其实物理学没有关于粒子是否会是一个封闭能量系统的确定性知识,越小越神奇。
无论是对“粒子”还是对“量子”,物理学与人类的研究还都只能通过镜象里面捕风抓影的方式去研究。说物理学上的“粒子”是一种物理实在,不如说它确实只是一个以意识方式参与宇宙法则结构描述的人类学属性的力学符号。
在量子力学中人和宇宙的关系几乎象一部故事和它的参与者之间的关系一样缠绕在经验法则之外的更深存在性领域里。
其中奥妙需要超长的哲学与科学智慧才能理解。
微观领域的“实在性”,是建立在宏观原始感觉基础上的原始传统哲学不可能理解的。量子力学打开的“现象学”,是观测者人类与宇宙彼此无法分割的崭新“现象学”领域。
这个意义上的现代社会当然需要整个理论、方法论、思维方式之全部系统上崭新的哲学学说与思想,而不应该为了固守原始哲学的原始理解方式拒绝科学思维时代的到来。实际上谁也阻止不了。
可惜的是这样的伟大哲学家全世界连第三个都没有!
中国只有两个,却只能被孙膑式地爬在猪圈里!
后面简单探讨“希格斯场”和“希格斯粒子”究竟是什么?
这个问题我们在1999年发表的论文《科学的智慧与荒谬》中专门论述过。其中观点后来不声不响都成了世界性“常识”,世界科学界似乎只是很滞后地和我们十几年前提出的观点“一模一样”。
不管以什么方式被世界认同,都算被接受。仅此而已。
简单说,欧洲物理学所谓的“希格斯场”,从深层意义上看,应该是对宇宙三种能量形态之“中性能量场”的一种类比指称。
宇宙能量存在形态大致有三种:一 正能量,它们构成不足半成的正能量物质世界,比如原子、分子、介质、天体等等。
二 负能量,也它们构成不足半成的负能量物质世界,如黑洞等。
三 中性能量场,构成九成多的宇宙。是中性能量场,其中并没有固定独立的“中性能量子”,没有任何稳定独立成形的“粒子”。
中性能量场本身既不会以正能量积聚的物质形式显现,也不会以负能量形式显现,不可能显现在人类的感受方式与检测技术界面里。是隐性、隐形的宇宙基质。通常所说的暗能量似乎正是这种中性能量场整体不平衡的准受激态,似物非物,似有似无的颤动性状。
人类的实验工具与感受功能(信宿机制)都是针对正负能量层级进化而来的,对这种既非正又非负的中性无形能量性状,人类基本上还没有检测手段与工具,经验上也属于绝对未知领域。
比起既定的正负能量整体而言,中性能量场是一个无限巨大的能量源泉,正是它不断地在宇宙中支配着正负能量平衡的整体稳定结构与变化。所有正负能量物质都只能在中性能量场未知的受激状态中“无中生有”地被衍生出来,并从中获得质量与能量。
真空,中性能量场是宇宙物质化存在的最大能量源。
整个物质世界都运行在中性能量场这个无限巨大神秘的基质系统中。其中由负能量极端积聚成形的黑洞体系以能量负性结成的负性引力网络结构组成整个正性能量物质世界运动的“广义轨道”与运行驱动系统。相对论所谓“空间弯曲”的天体运行效应,应该正是由负性网络结构对偶的正能量物质体系之系统化整体引力为成因。
空间弯曲等效于经典引力,而正负能量之引力网络效应又等效于相对论空间弯曲;只是不同的理解与描述方式,恰呈三段式。
物理学的理论都是由特定的理解方式注释的。
人们通常所说的真空就很类似中性能量场,欧洲人所说的“希格斯场”实际上大概就是这种中性能量场。而所谓的“希格斯粒子”似乎就是对这种中性能量场激发的子集性元素想象性假定概括。
实际上“真空”里谈不到必须或者有所谓的“真空子”。欧洲人所说的“希格斯粒子”也许正是类似“真空子”的想象性概括。
中性能量场是一种整体性中性能量态的存在,其中不存在类似“希格斯粒子”那样能以超重粒子的独立稳定形态存在的所谓“粒子”。真空里没有“真空子”,它不是粒子化的系统,中性能量场也正如此,它是非粒子化的准能量源泉是物质的无形发生源。
因为它既不是正能量波泡也不是负能量空穴,自然不可能以所谓“粒子”的“能量形式”显现,这正是其无形而神秘的所在。
在未受激情况下,中性能量场中不会发生类似量子、粒子的能量化现象,它一旦受激则瞬即以“无中生有”方式嬗变出一对一对正负能量对偶的能量系综。一份正能量总是和一份负能量孔穴以对偶伴生方式似乎以“无中生有”性状衍生于中性能量场。
称其为中性能量场、或真空、或“希格斯场”都只是说法与类比之意境和语境的不同。都是说非粒子化属性能量场的话题。
真空也好,中性能量场也罢,都是关于非粒子化宇宙无形领域的科学概括,真空概念里没有“真空子”说法,中性能量场,也没有“中性量子”概念。
原子物理中所说的“中子”、“中微子”其实并不等于中性能量。他们也许只是一个正负能量自足的闭合系统,所以有极其稳定的独立性与穿透性。真空与中性能量场也并不存在由粒子构成的含义。
但“希格斯场”和“希格斯粒子”不同,“希格斯场”被想象为由“希格斯粒子”组成,而“希格斯粒子”被想象为是“希格斯场”里的“居民”;这太有形象思维品质了。一个作为宇宙能量化根基的不可缺少的普遍性粒子,为什么那么难以发现与寻找?
也许欧洲物理学家关于“希格斯粒子”和“希格斯场”的说法正是由于他们自己的这种理解习惯误导而来的形象主义概念。
物理学中粒子多是借用词。微观世界只有被命名为“粒子”的能量波泡与能量颤动,而并没有宏观世界经验之经典意义上类似玻璃球那样的固化的颗粒性的“粒子”。
正如一滴水,只能称其为“水滴”而不会称其为“水子”。
物理学的离子却恰是如此。
物理学家通常所说的粒子质量与能量的获得正是在中性能量场神秘激发中生成正负能量对物质的神秘过程中,作为平衡对偶的正负能量量子化结构形式被赋予的。
中性能量场不仅生成能量化物质,而且赋予这些物质以能量化的质量。能量也即质量,无中生有。“希格斯粒子”大概就是“无子”,也即粒子从无中生有的方式与该现象本身。现象未必都实在。
物理学家的最大问题是他们不懂自然“现象”的本质。
(请参考本人其他现象学论著。)
不进行加速器强撞击环境的自然情况下,根本不可能观测到所谓的“希格斯场”和“希格斯粒子”。暗物质与暗能量都如此。
至于更复杂、更深刻的问题还是让以后伟大的科学家去研究。
欧洲人很聪明,说他们发现的是“疑似上帝粒子”。
“疑似”?这确实是很有意思的“科学术语”。
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以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。物理学前瞻:希格斯粒子真被发现了吗?
当地时间日,瑞士Meyrin,欧洲核子研究中心科学家举行新闻发布会,称发现了一种新的亚原子粒子,这可能是难以捉摸的希格斯玻色子(又称上帝粒子)。
如果把物质分割得越来越小,会发生什么?
最终,你会得到构成物质的分子或者原子。但这些东西还能进一步分解成电子和原子核。而原子核又可以继续被分割成构成它们的质子和中子。它们的内部则是夸克。
到了这一步,你就已经抵达了标准模型(我们当前的粒子物理学理论)之中,我们视为是基本的那一层面。不管你一开始分割的是什么物质,到了这个地步,你都会得到一大堆夸克和一大堆电子之类的粒子。
夸克事实上还可以分成6种:构成质子和中子的是较轻的上夸克和下夸克,另外还有较重的奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。电子则属于另外6种粒子构成的另一个家族,即轻子:包括电子的两种质量更重的&表亲&&&&子和&子,以及与它们一一对应的3种几乎没有质量的中微子。所有这12种物质粒子,被统称为&费米子&,都各自拥有一种与它们完全相同、只是电荷相反的反物质粒子。就是这样了。物质不可能再分割到比这些基本粒子更小了。
如此简洁的基本粒子组合,与实验事实完美吻合,但其中隐藏着一个令人费解的难题。所有这些物质粒子都有一个属性,被称为&质量&&&这是一种抗拒被移来移去的属性。不同粒子的质量各不相同,从质量最轻的电子中微子到质量最重的顶夸克,跨越超过11个数量级之多。这些质量来自何方,为什么又如此千差万别呢?
破缺的对称
在标准模型之中,构成物质的费米子通过作用力发生相互作用,而作用力是由另一大类被称为&玻色子&的粒子传递的。以电磁力为例,是它使得原子能够形成,驱动电流在我们的电器中奔腾,而传递电磁力的玻色子则是光子。光子与物质的相互作用取决于电荷的多寡:电子(携带1个负电荷)感受到的电磁力,就要强于夸克(携带- 或者+ 个电荷)。不带电荷的中微子,根本感受不到电磁力。
夸克还拥有各自的&色荷&,被称为胶子的粒子依据色荷产生强核力。这种力要比电磁力强得多,但奇怪的是,胶子本身也携带色荷,因而会彼此粘黏在一起。于是,我们从未见到过夸克和胶子以游离态的形式自由自在地漫游,只能在质子和中子之类的粒子内部才能看到它们&&强核力的作用范围也不会超出亚原子尺度的范畴。
至于标准模型中的第三种作用力,弱核力的强度相当弱,但如果没有它,驱动太阳和其他恒星的放射性衰变就不会发生。这种力之所以微弱,大约是因为携带这种力的粒子&&W玻色子和Z玻色子&&质量几乎是质子的100倍。创造出这样的粒子需要大量能量。在通常条件下,如果可以的话,物质粒子更愿意交换没有质量的光子来发生相互作用。
在极高的能量下,比如在宇宙诞生的最初一瞬间,或者粒子加速器的对撞当中,这些差异就消失了。电磁力和弱核力,在日常生活中相差如此之巨的两种作用力,变成了统一的&弱电力&。
弱电力分裂成电磁力和弱核力的过程,被称为弱电对称破缺,必定发生在宇宙早期的某一时刻。不管是什么导致了这一过程的发生,它与质量之谜都有着明显的关联。毕竟,通过这一机制,W玻色子和Z玻色子获得了质量。希格斯玻色子最初就是提出来解释这个对称为什么会破缺的。
概念的诞生
对称破缺并不仅限于奇异的作用力。日常生活中我们都会遇到一个例子,那就是液体冷却后变成固体。对于液体来说,从所有方向上看过去,它都是一样的。而对于固体来说,沿着不同的轴向看过去,它的样子会有明显的区别。在这个过程中,前面这种广义上的对称状态被后面这种不太对称的状态取代了。
上世纪60年代,粒子理论学家开始研究,能不能发展出一些工具来描述这种对称破缺,以便应用于不断冷却的宇宙。这绝非易事。固体或液体之中分子的相互作用,可以通过一套固定的参照坐标系来定义,然而由于爱因斯坦的广义相对论,在宇宙之中你找不到这样一个标准的参照系。
1964年,比利时理论学家罗伯特&布绕特(Robert Brout)和弗朗索瓦&恩格勒(Fran ois Englert)提出了量子场方程,这种场能够弥漫于整个宇宙,在符合相对论的前提下产生弱电对称破缺。英国物理学家彼得&希格斯(Peter Higgs)提出了同样的方程,并且指出这个场中的涟漪会表现为一种新的粒子。同年稍晚些时候,杰拉德&古拉尼(Gerald Guralnik)、卡尔&哈庚(Carl Hagen)和汤姆&基博尔(Tom Kibble)将这些概念整合成了一种更为现实的理论&&这就是标准模型的前身。
后来被称为希格斯场的这个东西,它的中心思想就在于:即使处于最低能的状态,空间也绝非空无一物。在空间中穿行的粒子或多或少会与这个场发生作用,这种作用使粒子在运动时产生了一种&粘黏&的特性,也就是质量。W玻色子和Z玻色子通过与这个场的某种相互作用获得了它们的质量,费米子则通过另外一种相互作用获得了质量。由于希格斯场不携带净的电荷或者色荷,光子和胶子根本不与它发生作用,因此仍然没有质量。
这是个漂亮的花招。为了找出还有没有更多的东西,我们需要曝光希格斯场,方法就是让它产生涟漪,而那些涟漪会被我们看成为希格斯玻色子。理论和实验的发展让我们对所需的能量有了一个很好的估计:希格斯玻色子的质量必定介于大约100 GeV到400 GeV之间。我们需要找一个相当巨大的机器才行。
新粒子现身
希格斯玻色子是短命的粒子,几乎会在一瞬间就衰变成其他粒子。为了推断出它的存在,我们必须测量这些衰变产物,寻找它们是从一个希格斯粒子衰变而来的证据。
幸运的是,标准模型预言出了我们需要知道的、有关希格斯玻色子的一切&&除了它确切的质量。对于每一个可能的质量,我们能够预言大型强子对撞机(LHC)中能够产生的希格斯粒子的数量,并且预言它们会衰变成什么。
例如,希格斯粒子有时应该会衰变成一对高能光子。由于粒子衰变时动量守恒,这两个光子的动量就可以换算为产生这两个光子的粒子的质量。许多现象都会产生一对光子,但如果我们专注于那些看上去像是希格斯玻色子产生的光子,然后把它们的动量绘制在一张图表上的话,在对应于特定质量的动量数值上就会出现一个&鼓包&&&某种未知的粒子就会以这样的形式显现出来。ATLAS和CMS都在质量相当于大约125 GeV的位置上看到了这样的鼓包。日,他们向全世界宣布了这一结果。
这并不是唯一的证据。希格斯玻色子还应该会衰变成两个Z玻色子,然后再进一步衰变成两个轻子。把这些轻子的动量加在一起,在光子数据中相当于同样质量的位置上,也产生出了一个峰值。W玻色子也提供了它们的证据。这些粒子衰变成为中微子,后者还没有被检测到,因此在这个实验中还没有出现明确的质量鼓包。相反,我们只看到了更多的W玻色子衰变,数量比希格斯玻色子不存在的情况要多。
总而言之,这些证据刚好足够达到宣称发现的&5&&黄金标准,表明这一发现大概只有1/3500000的可能性是随机统计噪声所造成的假象。在那之后,对于那里真的存在一个粒子,我们的确定性还在进一步增长。不过,我们还必须进行更多的实验,才能确定它是不是我们所认为的希格斯玻色子。
ATLAS和CMS
当两个质子在大型强子对撞机的ATLAS和CMS探测器的核心对撞时,它们会分解成构成质子的夸克和胶子,进而衰变成朝各个方向四散奔逃的大量粒子。这些探测器的任务就是测量或者分辨这些碰撞产物。
每个探测器都由一系列同心环构成。距离碰撞点最近的同心环由半导体构成。如果带电粒子穿透这层半导体,被松散约束在这种材料的原子之中的电子就会被释放出来,形成特定的电流,让科学家能够精确测量这些粒子的穿行路线。探测器周边的磁场会弯曲这些带电粒子的路线,弯曲的程度表明了这些粒子的动量。
再向外一个同心环,则由填充着液态氩(ATLAS)或者钨酸铅晶体(CMS)的探测器构成。与这些探测器中密集排列的原子发生的碰撞,会让大多数粒子停滞在其中,这些粒子减速时发出的光子可以用来测量那些粒子的能量,从而鉴别它们的身份。
电子较重的&表亲&,也就是&子,不会在这些探测器中止步,但更外一层同心环中的专用探测器会鉴别和测量它们。对于更难以捉摸的中微子,则完全没有进行测量。它们的存在是通过统计碰撞中产生的所有其他粒子的动量而推断出来的。
每次都有许多质子-质子同时发生碰撞,这些碰撞产生的粒子接近光速向外飞出,而需要仔细研究的碰撞必须尽快筛选出来,因为不到50纳秒之后,又会有另外两束质子在探测器的核心发生对撞。大型强子对撞机目前正在升级,升级完成之后,这个时间会缩短到25纳秒。如此大量的数据,会传送到世界各地被连接在一起的计算机中,经由大量计算来鉴别希格斯玻色子是否存在。
大型强子对撞机
爱因斯坦提出的最著名的一个方程,E = mc2,将能量和质量联系在了一起。后果之一便是,当大质量粒子高速对撞在一起时,释放出来的能量能够用来创造出其他的大质量粒子。瑞士日内瓦附近CERN的大型强子对撞机,已经花了两年时间,将能量高达4 TeV的质子对撞在一起。将携带这么多额外能量的两个质子对撞在一起,理论上,你能够创造出8000多个质子。
LHC位于一条27千米长的隧道之内。通常,它被描述为一个环,但实际上,它更像是一个边角有些圆的八边形。在直线段,强大的电磁场给两束相对运行的质子束注入能量,每次经过都会给它们加速。等到对撞时,它们的速度已经达到了光速的99.%。
要弄弯如此高速运动的粒子束,你需要非常强大的磁铁。电阻带来的任何能量损失,都会成为运行时的短板,因此磁铁必须由超冷的超导材料制成。即使如此,它们也只能把粒子束弄弯一点点&&这就是LHC被建造得如此巨大的原因所在。
在八边形的4个边上,更多磁铁将质子束约束到还不到人头发丝粗细,然后让它们迎头相撞。4个大型探测器:ATLAS、CMS、LHCb和ALICE,会在各个碰撞点上记录碰撞结果。ATLAS和CMS是全功能探测器,设计用来测量到底撞出了什么东西&&包括搜寻转瞬即逝的希格斯玻色子。
尚未回答的问题
标准模型是一个巨大的成功。然而,就算有了希格斯玻色子为它加冕,它也仍然是不完整的。引力在标准模型中明显缺席,而且它也无法解释暗物质&&这种东西只能通过它的引力作用在天文观测中被察觉到。接下来还有一个谜题:为什么物质会比暗物质多这么多,因为标准模型预言,它们的数量应该差不多是相等的。
粒子物理学的下一步,必须要解释这些谜题。比如,我们有可能在大型强子对撞机的质子碰撞中产生出暗物质粒子,或者在深埋于矿井和坑道之中的几个实验装置中避开宇宙线的干扰而搜寻暗物质粒子的踪迹。另一种途径是,我们或许可以观察空间中两个暗物质粒子湮灭而产生的高能粒子来间接地观察暗物质,比如正在国际空间站上展开实验的阿尔法磁谱仪(AMS)。
至于反物质,CERN的实验或许可以制造并且存贮它们,我们甚至在正电子发射断层扫描仪(PET)中利用它们来帮助医生诊断癌症。LHCb实验装置会检测质子-质子碰撞中产生的短命粒子的衰变,寻找反物质粒子何以如此稀少的证据。
中微子也可能会提供一些帮助。这些幽灵一般的粒子在空间中穿行时,会在3种中微子之间相互变换。在中国和韩国之间测量不同中微子混合程度的实验暗示,正反物质的失衡可能也存在于中微子当中。自然界中观察到的正反物质差异,和标准模型的预言之间存在的巨大鸿沟,或许可以借此得以弥补。
更古怪的是,中微子的质量甚至有可能根本不是通过希格斯机制获得的。因为中微子不携带任何的&荷&,它自己就是自己的反物质。果真如此的话,它的质量可能来自于它与自身的相互作用,而并非来自于它同希格斯场的相互作用。灵敏的地下实验装置正在寻找极其罕见的核衰变,那些衰变或许会告诉我们答案。
符合标准模型吗?
如果承认已经诱捕到的就是希格斯玻色子,我们就没有任何转还的余地了&&因为标准模型已经预言了关于它的所有一切。
尽管我们相当确定,新发现的粒子正如希格斯粒子那样会衰变成携带作用力的玻色子,但我们还不太确定它会不会衰变成构成物质的费米子。在更为罕见(或者说隐藏更深)的衰变中,希格斯粒子会衰变成底夸克、&子,甚至&子。升级之后的大型强子对撞机应该能够精确地测量这些衰变。
标准模型还对希格斯粒子应该如何与顶夸克发生相互作用给出了明确的预言。(希格斯粒子无法衰变成顶夸克,因为顶夸克太重了。)任何不同于预言的偏差,都将为新物理学提供一丝迹象。
最让人捉急的问题在于这个粒子的质量。在标准模型中,希格斯粒子与它自身及周围粒子的相互作用似乎暗示,它应该拥有巨大的质量。但大型强子对撞机中发现的这个粒子,质量要小得多。
对标准模型加以&微调&,让两个巨大的数字几乎(但又不完全)相互抵消,应该能够解决这个问题,使得希格斯粒子拥有较小的质量。但许多人不喜欢这种修正,认为这样的修正让理论变得有点不自然了。
一个受人欢迎的提议能够解决这个问题,那就是超对称。这种理论通过费米子和玻色子之间的一种对称,扩展了标准模型。它预言了一大批新粒子,每一个玻色子都有一个费米子与它对应,反之亦然。这些新粒子之间的相互作用,能够自然而然地抵消使得希格斯粒子质量增大的那些因素。
问题在于,不论是大型强子对撞机,还是任何其他设备,目前都还没有看到任何证据表明存在这些粒子&&事实上,它们没有找到任何证据支持任何超越标准模型的理论所作的预言。如果我们找到了一个希格斯粒子,却没有找到任何其他东西,或许我们就必须承认,自己生活在一个看似有点不太自然的世界之中。又或者,我们只是漏过了标准模型自身的某些细微之处。而最让人激动人心的事情莫过于,在标准模型之外还有另一层全新的宇宙结构在等待着我们去发现。
是希格斯粒子吗?
等到大型强子对撞机在2015年年初重启之时,它会以更高的频率碰撞粒子,能量则比升级前几乎翻番。如此一来,科学家便能探测新发现粒子的若干特性,检验它到底是不是给所有其他粒子赋予质量的那个粒子。
自旋便是有待探测的特性之一。希格斯玻色子之所以被归类为玻色子,是因为理论预期它的自旋应该为整数&&这就使它与光子之类携带作用力的粒子被归入了同一大类。目前发现的所有玻色子,自旋都为1;而构成物质的粒子,比如夸克和电子,自旋都为半整数(比如1/2)。
但是,希格斯粒子并不是作用力的携带者。作为赋予其他所有粒子质量的一个背景场所产生的粒子,希格斯粒子必定能够与所有其他粒子发生相互作用,不管它们自旋是多少&&这种情况,只有当它的自旋为0时,才有可能出现。目前的证据已经相当具有说服力,但对这种新粒子的衰变产物的角分布进行更精确的测量将告诉我们,有没有什么变故隐藏在其中。
另一个关键问题在于,新发现的粒子如何与W玻色子和Z玻色子发生相互作用。科学家认为,正是通过这些相互作用,希格斯玻色子才把弱电力分割成了电磁力和弱核力。现在,我们已经有一只脚站在了更坚实的土壤之上:新粒子衰变成W玻色子和Z玻色子的概率与标准模型预言的希格斯玻色子大致相符。进一步的测量或许会揭示它与标准模型的细微差异,也可能会揭示某些扩展模型中预言的其他希格斯玻色子。
但是,我们已经了解到了足够多的信息,把新发现的粒子称为某种希格斯玻色子,肯定是没错的。
编译自:《新科学家》,The Higgs Boson
[责任编辑:PN041]
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