又見新粒子，是真還是假？

　　歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)

　　去年12月16日，世界上最大的粒子加速器——歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）宣布，他們所屬的兩大探測(cè)器緊湊渺子線圈（CMS）和超環(huán)面儀器（ATLAS）都發(fā)現(xiàn)了一對(duì)超高能光子，它們共帶有高達(dá)750千兆電子伏特（GeV）的能量。雖然僅僅是超出曲線的幾個(gè)突出的小點(diǎn)，但許多理論物理學(xué)家們的熱情頓時(shí)被點(diǎn)燃了，因?yàn)楝F(xiàn)在已知的、最重的基本粒子頂夸克的能量也只不過173GeV而已。

　　英國廣播公司（BBC）在近日的報(bào)道中稱，這可能暗示著LHC發(fā)現(xiàn)了一種新的、未知的大質(zhì)量粒子，其質(zhì)量要比歐洲核子中心CERN在2012年發(fā)現(xiàn)的希格斯—玻色子大6倍多，但也有科學(xué)家對(duì)此持謹(jǐn)慎態(tài)度。答案有可能在今年8月初揭曉。

　　如為新粒子 意義重大

　　如果能夠證明科學(xué)家們的確發(fā)現(xiàn)了一種新粒子，那么將是一件令人興奮的消息，因?yàn)閺V為人知的粒子物理學(xué)基礎(chǔ)理論——著名的“標(biāo)準(zhǔn)模型”無法對(duì)我們周圍的所有現(xiàn)象進(jìn)行解釋，比如暗物質(zhì)，這種神秘物質(zhì)占據(jù)我們所處宇宙的27%。

　　BBC在報(bào)道中指出，如果這種粒子的確存在，它會(huì)衰變?yōu)閮蓚€(gè)光子，因此，其“自旋”為0或者2。在物理學(xué)中，自旋是基本粒子所具備的量子特性之一，這種性質(zhì)具有很多重要的實(shí)用意義，比如應(yīng)用于核磁共振成像技術(shù)。

　　如果這種粒子的自旋為0，跟希格斯—玻色子一樣，那么它就有可能是這種被稱為“上帝粒子”的神秘粒子質(zhì)量更大的近親。如果這個(gè)粒子的自旋數(shù)為2，那么可能是一種引力子。引力子是一種目前還純粹停留在理論層面的粒子，它賦予物質(zhì)第四種力——引力。引力是物理學(xué)領(lǐng)域最大的未解之謎之一，標(biāo)準(zhǔn)模型也無能為力。但也有一些物理學(xué)家對(duì)使用引力子來解釋引力持懷疑態(tài)度，他們支持用其他解釋來闡釋引力。

　　科學(xué)家們還稱，如果這一信號(hào)最終被確認(rèn)為是一種新粒子，它將不是獨(dú)一無二的。英國曼徹斯特大學(xué)粒子物理學(xué)主管史蒂芬·索德納-雷姆邦德教授說：“理想情況下，如果這被證實(shí)是一個(gè)新‘家族’的線索，此能級(jí)或者更高能級(jí)的新粒子就可能會(huì)出現(xiàn)。”

　　仍未有定論 尚待研究

　　但也有科學(xué)家對(duì)此持謹(jǐn)慎態(tài)度。索德納-雷姆邦德說：“我們需要更多數(shù)據(jù)來確認(rèn)這個(gè)信號(hào)不會(huì)消失，在此之前，我們都必須非常謹(jǐn)慎。人們現(xiàn)在之所以興奮，主要因?yàn)閮膳_(tái)探測(cè)器都看到了這一‘蛛絲馬跡’，并且位置也幾乎一樣，但我們?nèi)匀徊荒芟露ㄕ摗?rdquo;

　　在粒子物理學(xué)上，宣布一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)是有統(tǒng)計(jì)學(xué)門檻——要達(dá)到“5西格瑪”的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，也就是說某一觀測(cè)信號(hào)是假信號(hào)的可能性僅為350萬分之一。

　　最近數(shù)月，已有多位科學(xué)家將論文上傳到論文預(yù)印本網(wǎng)站Arxiv，試圖對(duì)這一異常情況進(jìn)行解釋。不過，就在過去幾周內(nèi)，有人在博客上撰文稱，隨著LHC獲得更多最新數(shù)據(jù)，這一異常信號(hào)正出現(xiàn)消減的跡象。

        據(jù)歐洲核子研究中心官網(wǎng)消息，LHC實(shí)驗(yàn)組計(jì)劃在今年8月初于美國芝加哥召開的國際高能物理大會(huì)上發(fā)布最新結(jié)果，其中將包含比現(xiàn)在多得多的數(shù)據(jù)。實(shí)際上，根據(jù)歐洲核子中心的消息稱，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在2016年內(nèi)采集的數(shù)據(jù)量目前已經(jīng)超過了2015年全年的數(shù)據(jù)量。

　　因此，接下來的數(shù)周對(duì)于判斷這個(gè)信號(hào)是否是真實(shí)信號(hào)至關(guān)重要，或許它只是一個(gè)假信號(hào)？目前不能排除這一可能性。

　　盡管發(fā)現(xiàn)希格斯—玻色子的工作相對(duì)順利，但這并不意味著，每年我們都能獲得如此重大的發(fā)現(xiàn)，或許我們應(yīng)該習(xí)慣于這樣一種現(xiàn)實(shí)：宇宙還不打算這么輕易地想透露它所有的秘密。記者 劉 霞