PDF《关键时刻, ！ 怎能睡觉？》

A3 关键时刻, 怎能睡觉? ! 邢志忠 计算机模拟 LHC 碰撞产生的希格斯玻色子的粒子轨迹.

图片来源: CMS 网站

12 月13 日,万众瞩目的 LHC 正式公布了寻找上帝 粒子―― ―希格斯的最新进展.现在可以说上个星期流传 的小道消息 (见本人的上一篇博文 《贺岁大片: 发现上帝粒 子》 ) 不是谣言, 而是大片上演前的预告. 希格斯粒子, 有时也翻译为黑格斯, 它的重要性在于 产生不对称的真空, 从而使各种物质产生质量, 即万物质 量之源. 位于欧洲核子研究中心 (CERN) 的大型强子对撞 器(LHC) 的首要目标是寻找它, 如果它存在;

或者排除它, 如果不存在.LHC 上寻找希格斯可能发生的情况是: (1) 什么都没发现, 这是最差的结果, 很少人希望看到这样的 现象发生.这将会对高能物理造成巨大的打击, 因为不知 道下一步该怎么走;

(2) LHC 上发现了希格斯粒子,并且 是标准模型所预言的,那么希格斯将获得诺贝尔奖…… (3) LHC 上发现了新粒子, 但不是标准模型预言的, 则表 明发现有新物理, 并预示新的研究方向. LHC 上主要参与希格斯研究的实验组有两个: AT- LAS 和CMS.它们分别在质心系能量为 7TeV (万亿电子 伏―― ―编者注) 的质子―质子对撞中积累了 5/fb 的数据, 终于在圣诞节前夕给出了年终总结.ATLAS 的主要结果 如下: ATLAS 排除了 112~115GeV 以及大于 131GeV 的 区域,希格斯质量只剩下 115~130GeV 的空间了.在126GeV 附近发现超出本底有 3.6σ 的信号.按照国际惯 例, 超过 3σ 可以称为发现了, 但由于整体的误差较大, 尚 不能完全肯定. 与ATLAS 组的结果相比, CMS 组的结果更加不确 定. CMS 结果中比较明确的是排除了 127~600GeV 的区 域, 而在低能区域的信号尚不能完全确定其来源.同时在 文章的附录里提到数据比较倾向于希格斯的质量是: mH=124 或119.5 GeV. 最后总结一下: LHC 的最新结果给出了希格斯粒子 存在的迹象, 但没有到板上钉钉的程度, 还需要更多的实 验数据. 在牛顿的经典著作 《自然哲学的数学原理》 中质量定 义为物质的量, 但是质量的起源是什么?2012 年这个谜将 被揭晓.如果找到希格斯粒子, 可能对理解标准模型中的 问题如自然性、 夸克轻子代的起源等提供新的线索. (http://blog.sciencenet.cn/u/weicd2001) [11]zlyang 找不到, 怎么办? 博主回复: 要是找不到就说明标准模型错了, 这也是 重要发现. [10]yjagh 如果找到希格斯粒子, 标准模型是否就是完美无缺的 呢? 博主回复: 即使找到希格斯, 也不能说标准模型是完 美无缺的. 因为标准模型中有很多问题, 如自然性、 质量等 级、 代的起源等等, 这些问题很难, 提出的方案都要引入更 复杂的结构. 解决标准模型中未解的问题可能与宇宙的演 化有关. 跟帖 Tel押(010) 82619191-8106 E-mail押qyzhang@stimes.cn 主编: 张其瑶 校对: 王心怡

2011 年12 月22 日 星期四 网谈 CYBER- DISCUSSING >

>

>

本期关键词: 上帝粒子 人类为什么要花如此代价寻找希格斯, 那个以英国人希格斯的名字命名的中 性玻色子?故事讲起来既简单又复杂. 轰轰烈烈的大型强子对撞机实验开启了 人类有史以来在最高能量前沿追杀 上帝粒 子 希格斯的大决战.最新的实验数据表明, 希格斯粒子已经在低于

114 GeV 和高于

141 GeV (直到