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上帝粒子現形?研究團隊明天揭謎底

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發表於 15-12-2011 19:59 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
全球物理學家夢寐以求的「上帝粒子」─希格斯玻色子(Higgs boson)有可能在十三日正式與世人見面。倫敦國王學院馬克士威講座教授艾利斯(John Ellis)日前接受英國廣播公司(BBC)訪問時表示,科學家證實希格斯玻色子存在的大日子就快到了。

當代粒子物理學標準模型(Standard Model)預言有六十二種基本粒子存在,希格斯玻色子是唯一尚未被發現的粒子,它具有質量,而且是所有物質的質量之源,亦即,其他粒子在希格斯玻色子構成的力場中,受其作用而產生慣性,最終才有了質量。

希格斯玻色子得名於仍在世的英國科學家希格斯(Peter Higgs),玻色子是一種自旋為整數的粒子,光子就是玻色子。希格斯玻色子的特點之一就是極難發現和分辨,尋找它是當代物理學界最熱門的課題之一,有人形容它是物理學家的「聖盃」。

歐洲粒子物理研究中心(CERN)大強子對撞機(LHC)的兩個團隊預定十三日分別召開記者會,揭曉最新碰撞實驗結果。一位團隊發言人向BBC透露,他們光是今年就檢視了三五○兆次粒子碰撞的殘骸,其中約有十次可能已讓希格斯玻色子現形,其質量約為一二○○至一二五○億電子伏特,亦即質子的一二○至一二五倍。

LHC兩個團隊的實驗各自獨立,分別使用超環面儀器(ATLAS)與緊湊緲子螺管探測器(CMS)兩種裝置,兩者技術完全不同。通過這種獨立運作方式,兩個團隊的探測結果既相互獨立,又可以相驗互證。兩種探測結果的相近程度,將是確定是否發現希格斯玻色子的重要衡量指標。

曾任CERN客座教授的艾利斯說:「我認為人類即將首次看到希格斯玻色子…標準模型描述所有基本粒子的原理,有如一塊無比巨大的拼圖,正中間卻失落了一塊,我們尋尋覓覓卅年…終將找到它。」

LHC位於法國與瑞士邊界,造價約一百億美元,堪稱史上最昂貴的機器,主體結構是一道廿七公里長、供質子繞行對撞的地下環型隧道,二○○八年九月十日正式啟用。先前有人言之鑿鑿,聲稱LHC會製造出黑洞或奇異物質(strangelet),導致地球毀滅,CERN則強調這類風險微乎其微,杞人憂天實無必要。
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