强子对撞机探测第五种基本力实验失败

文章作者:lili | 2016-08-02
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所谓高楼必有基石,失败乃成功之母。强子对撞机探测第五种基本力实验失败,但这不一定是坏事。

强子对撞机探测第五种基本力实验失败

由LHC两个独立实验所收集到的数据显示,宇宙中似乎存在着比希格斯玻色子的质量还重六倍的粒子。

据国外媒体报道,去年12月,欧洲大型强子对撞机(LHC)发现了比希格斯玻色子更重粒子存在的信号。由于该粒子无法用任何现有模型解释,它的存在可能意味着一种全新粒子的发现,甚至可能是第五种基本力。但是,首次研究结果无法证明该粒子的存在,如今进行的第二轮测试仍然没有发现这种神秘的粒子。由LHC两个独立实验所收集到的数据显示,宇宙中似乎存在着比希格斯玻色子的质量还重六倍的粒子。

普林斯顿大学James Olsen教授表示,大概在7月中旬我们就能得到确切的数据,最终确认这种粒子究竟是否真实存在。如今,科学家们已经赶在下周即将举办的国际高能物理会议(ICHEP)之前将数据收集完毕。一位就职于欧洲核子研究组织(CERN)的理论物理学家表示,官方研究结果将在下周末前发布。两项大规模实验——超环面仪器实验(ATLAS)和紧凑μ子线圈实验(CMS)通过计算来搜寻新的物理现象。

测算光子是探测新的物理现象的有效方法,因为光子很容易被探测到,而且物理学家们能够根据背景事件知道究竟会发生什么,这两项实验都因为发现了能量大约为750GeV的光子。当粒子衰减为光子时,它们会释放大量能量,约为质量与光速平方的乘积。我们都很熟悉爱因斯坦的这个著名的方程式,这意味着以这样的质量产生这等能量光子的粒子仍然还是未知。但仍有一些科学家持怀疑态度。

CERN物理部门的Patrick Janot表示,我并没有在去年的报告中看到什么统计显著数据,当你做了上千次分析,却没有看到一个超过总和3倍的现象是很不正常的。如果这种无法由标准模型预测到的粒子真的存在,那么这将为物理学家们打开一扇从未涉足过的领域,并且可能就此发现一种全新的粒子。发现这种粒子是一件令人兴奋的事,因为使用标准模型仍有许多问题无法解答,因此科学家们都很希望能摆脱这样的束缚,发现新的理论。

今日发布的另一份研究报告对这些750GeV的信号给出了不同的解释。堪萨斯大学物理与天文学院副教授Kyoungchul Kong表示,如果这种信号是真的,粒子的寿命与质量可以揭示出更多信息,而不仅仅是简单的一种新粒子。因此我们不打算把这个称为新发现,我们还需要更多的数据。该团队建议,与其说是单一的粒子衰减出750GeV的能量,应该说这是由一系列的质量不同粒子造成的,并且没有一个等于750GeV。

Janot教授表示,他们的解释与其他人的一样有趣。但是未来的测试能够表明这个理论是否正确。我们欢迎各种理论,也许大部分都是错的,但我们会从中吸取经验,并提出更好的理论。

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