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物理学家在寻找希格斯玻色子粒子方面又获得了一个线索

粒子物理学家们缩小了寻找难以捉摸的希格斯玻色子粒子的范围,离证实其存在又近了一步。

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粒子物理学家们已经排除了希格斯玻色子可能藏匿的地点之一,这让他们离找到这种难以捉摸的亚原子粒子更近了一步——或者,也可能离排除其存在更近了一步。物理学家们认为,希格斯粒子与一些其他粒子(如W玻色子和Z玻色子)相互作用,赋予它们质量。

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关于希格斯粒子的一个俗语是它被称为“上帝粒子”——它无处不在,但却令人沮丧地难以捉摸。证实希格斯粒子的存在将填补所谓的标准模型中的一个巨大空白,标准模型是总结我们目前粒子知识的理论[AFP]。

这些新结果来自费米国家加速器实验室的Tevatron粒子加速器,它缩小了希格斯玻色子可能存在的质量范围。物理学家Craig Blocker解释说,粒子加速器将粒子撞在一起,然后筛选产生的碎片,寻找具有特定质量的粒子。

之前的对撞机实验将希格斯粒子的下限设为114吉电子伏特(GeV),这是衡量粒子质量的一个单位,而理论计算要求其小于185 GeV。费米实验室Tevatron对撞机的新结果排除了希格斯粒子质量在160到170 GeV之间的可能性……“如果希格斯粒子的质量在这个相当窄的范围”160到170 GeV内,他说,“我们应该已经看到了,我们有机会看到它”[Scientific American]。

大型强子对撞机完全运行时,人们普遍预计它将找到希格斯玻色子(LHC于秋季隆重启动,但一次事故迫使其停运维修直至2009年9月)。研究人员表示,新结果意味着LHC

将不会有一条快速成功的捷径。LHC的设计是将粒子碰撞的能量提高到Tevatron的五倍,并且擅长搜寻高质量的希格斯粒子。“如果希格斯粒子存在于这些高质量之一,那么他们就可以非常快地预期发现它,”Darien Wood说道[Nature News]

,一位与Tevatron合作的粒子物理学家。Tevatron有可能在LHC重新启动之前发现低质量的希格斯粒子,但大多数研究人员表示,更强大的LHC仍然最有可能发现这个难以捉摸的粒子。但还有一种微小的可能性——对撞机将排除希格斯玻色子的所有可能质量,但仍然找不到它。

“这基本上意味着我们对标准模型中正在发生的事情存在着深刻而根本性的理解上的欠缺,”[物理学家Craig] Blocker说。“如果没有像希格斯粒子或类似的东西赋予W和Z[玻色子]质量,我们就不知道它是如何发生的”[Scientific American]。

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