
使用大型强子对撞机的科学家们曾看到一个巨大新粒子的迹象,但该信号仅仅是噪声。| Christoph Balle/CERN
这场炒作始于2015年12月,当时瑞士大型强子对撞机的两项实验都显示出了一个巨大新粒子的令人费解的迹象。科学家们撰写了数百篇论文,探讨这个潜在粒子如何解决从暗物质到量子引力等各种未解之谜。
但进一步的测试表明,数据中备受关注的“肿块”不过是统计上的幻影。这个信号仅仅是噪声。
发现新粒子可能会彻底改变标准模型——一个涵盖宇宙四种基本力中的三种以及所有已知亚原子粒子的、有着数十年历史的框架。到目前为止,该模型已经抵御了所有证伪的尝试。大型强子对撞机在2012年发现的希格斯玻色子——赋予物质质量的粒子场——的发现是一次壮举,它填补了标准模型的最后一块拼图。这对物理学来说是一个大问题。例如,该模型无法解释引力,也无法解释物质与反物质之间失衡的比例。
“有些迹象表明(标准模型)不完整,而我们不知道如何修正它,”大型强子对撞机的博士后研究员Chris Meyer说。“所以,我们得到的关于不一定能立刻被纳入标准模型的迹象越多,理论家就越能致力于完成标准模型。”

数百篇科学论文试图解释质子碰撞中可能产生的新粒子,此处为示意图。| Thomas Mc Cauley/CERN
标准模型的一个主要更新称为超对称性,或SUSY。该理论认为,我们宇宙中的粒子应该都有一个配对的“孪生”粒子,它与我们的世界只有微弱的相互作用,这为暗物质——构成宇宙近三分之一的神秘而惰性的物质——提供了一种潜在的解释。但大型强子对撞机的最新升级,其能量几乎翻倍,并接近其极限运行,至今尚未捕捉到任何SUSY或其他新物理学的迹象。标准模型仍然令人不安地完整。
“我们对已知存在的物质测量得非常好,尤其是希格斯玻色子,”Meyer说。“如果再找不到任何新的东西,我们就需要开始探索其他类型的实验。”
但科学家们仍在梳理大型强子对撞机的大量数据,该对撞机将继续运行数年。因此,发现新事物的潜力远未枯竭。
“我们所做的事情非常困难,”罗格斯大学的理论物理学家Matthew Buckley说。“宇宙从未向我们保证,新物理学是容易找到的。”















