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知名科技项目:LHC-大型强子对撞机专题:2015-03重启,能量增加1倍

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yy1129 发表于 2012-7-11 09:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 yy1129 于 2012-7-11 10:07 编辑

十问“上帝粒子”:新发现背后的谜团
       7月初,欧洲核子研究中心宣布发现了一种新粒子,其特征与号称“上帝粒子”的希格斯玻色子高度吻合,引起了学界的轰动和社会的关注。
       但在新闻背后,感兴趣的读者或许会还冒出了不少问号:“上帝粒子”真是物理学家都梦寐以求的“圣杯”吗?它是否就隐藏在我们身边?为什么物理学大师霍金不相信它的存在?这次会不会又是一个类似“中微子超光速”的乌龙……带着这些疑问,科技日报记者采访了中国科学院高能物理研究所研究员、参与寻找希格斯玻色子的欧核中心CMS项目中国组成员陈国明。

       “上帝粒子”并非一切物质的质量之源,而且只存在于宇宙大爆炸初期,科学家是要在实验室里“复活”它

       科技日报希格斯粒子为什么让物理学家如此关注?
       陈国明希格斯玻色子又称希格斯粒子,将它称为“上帝粒子”,是因为它是基本粒子的质量之源
       我们知道,物体由分子、原子构成,原子由质子、中子组成的原子核和绕核旋转的电子构成。而质子和中子都由夸克和胶子组成,夸克、胶子和电子等至今为止没有发现有更深层次的结构,因此被称为基本粒子。
       简单地讲,有了希格斯粒子,基本粒子才有质量,有了质量才产生引力,才会有宇宙中的元素、恒星、行星和生命。

       科技日报今天宇宙中一切物质的质量是否都来自希格斯粒子,“上帝粒子”的称号是否名副其实
       陈国明:“上帝粒子”只是个通俗说法,不能说希格斯粒子给一切物质赋予了质量。
       按照物理学标准模型,物质的质量来自两部分,一部分是夸克、电子等基本粒子的质量;另一部分则是基本粒子相互作用产生的结合能,这部分占的比重其实还要更大。
       另外在物理学标准模型的62种基本粒子中,其他61种都已被实验证实了存在,只有希格斯粒子这关键一环仍然悬而未决,它的难以捉摸也让研究者多了几分敬畏。

       科技日报希格斯粒子为什么这样难找?如果它们就存在于我们身边的话,为什么这么多年都捕获不到它们的踪迹
       陈国明:根据物理学标准模型和大爆炸理论,我们的宇宙起始于一次大爆炸。大爆炸刚发生时,无数的正反粒子同时产生,轻子和夸克通过与希格斯场的相互作用获得了质量。这些粒子凝聚成物质,通过长时间的演化形成了星系。
       而希格斯粒子的使命,在137亿年前的宇宙大爆炸初始就已经完成了。现在物理学家要再次寻获希格斯粒子的踪迹,就只有建造能量强大的对撞机,在里面给两束高能粒子进行加速、对撞,来模拟宇宙开始的时刻,在实验室里重新“复活”希格斯粒子。
       然而每1012次的质子对撞,才可能产生一次希格斯粒子。就好比在一大堆沙子中,有一颗是金沙,需要找出来。更麻烦的是,这种粒子一旦产生就转瞬即逝,十亿分之一秒后就会衰变成光子和强子等其他粒子。
       科学家只能通过观测这些粒子,反推它们会不会是希格斯粒子产生后又衰变出来的。

       虽然时间仓促,但此次实验结果可信度足够高,而要确认“上帝粒子”现身可能还需继续投入巨

       科技日报作为迄今最大、最昂贵的物理科研装置,大型强子对撞机(LHC)就是为了寻找希格斯粒子吗?为什么要造这么大的对撞机
       陈国明:LHC位于瑞士与法国交界处,加速器轨道总长27公里,投资30.68亿瑞士法郎,设计能量达14万亿电子伏(14TeV)。LHC设有4个对撞点——ATLAS、ALICE、CMS和LHCb,均有中国资金和学者的参与。其中两个主要实验ATLAS(超环面仪器)和CMS(紧凑缪子线圈)的目标,就是寻找希格斯粒子和其他新的物理现象。
       对撞机的基本原理,是通过消耗大量能源给粒子加速,再让两束具有巨大动能的粒子对撞。能量越高,粒子相互轰击时发生的作用就越大,越容易产生希格斯粒子。此前费米实验室的Tevatron(万亿电子伏特加速器)和欧洲的电子对撞机从上世纪80年代开始运行,一直没找到希格斯粒子,后来发现就是因为能量太低。因此LHC从一开始就寄托着寻找希格斯粒子的最后希望。

       科技日报去年CERN格兰萨索实验室过早公布未经验证的“中微子超光速”错误结论,引起了学界的一些批评。这次CERN和费米实验室如此“高调”地公布发现新粒子,是否也有追求轰动效应,甚至说在欧债危机下争取公众支持、争取科研经费的考虑?
       陈国明:此次所用的数据截止到今年6月中旬,而6月底就要完成数据处理,得出结论。这次公布结果,可以说在时间上确实很赶,很紧张,主要原因是为了在7月7日在澳大利亚开幕的世界物理学大会之前发布,在会上迎接全球同行的审议。另一方面恐怕也有争取公众支持的因素。
        但与无心得出“中微子超光速”结论的OPERA项目不同,LHC的主要目的就是为了寻找希格斯粒子,自从2010年3月开始运转以来也取得了这一阶段所需的数据,而数据积累越多,实验灵敏度就越高,越有可能做出发现。应该说今年收获结果不算晚也不能算早,在预期时间之内。
       此外,每个实验都从两个独立衰变到找到这个新粒子,而每个衰变道都有多个独立的研究小组得到一致的结果、CMS和ATLAS两个实验都取得了一致的研究结果,2012年的结果也与2011年的一致,加上确定性水平达到5西格玛(在统计学上为“真”的比率是99.99994%),出现“乌龙”的可能性应该说还是很小的。
       至于美国费米实验室公布的结果,在灵敏度和价值上要低于LHC,而且他们的Teratron加速器去年底已经关闭了,这次是对以前数据重新分析。

       科技日报目前CERN也尚未确认这次发现的新粒子就是希格斯粒子,您认为要真正确认“上帝粒子”已经找到,还需要做哪些工作
       陈国明:虽然这次发现新粒子的一些特征,比如产率(出现几率)、衰变模型等与之前预言的希格斯粒子相吻合,但现在统计性太少,还不能确定这个新粒子的各种特性,因此这次也可能发现的是另一种新粒子。
       以目前取得的数据,要最终确认希格斯粒子的存在恐怕还远远不够,仍然需要更多的实验数据积累。可能还需要再建一个高能量的直线正负电子对撞机,才能更仔细、准确地验证这个结果。不过要建这个对撞机,耗资会相当于数百亿人民币,跟LHC差不多,需要国际合作来实现。

       并非所有物质理论模型都给“上帝粒子”留了位置,为了物理学的未来,必须搞清楚它的存在与否

       科技日报既然希格斯粒子被称为物理学家梦寐以求、苦苦寻觅的“圣杯”,为什么霍金此前坚持认为希格斯粒子不存在?为什么前几年寻找希格斯粒子的过程中,时常会出现一些怀疑之声
       陈国明:其实在物理学界,并不是所有人都相信希格斯粒子必定存在。像我是做实验物理的,此前也确实不完全相信它的存在。但毕竟希格斯粒子的存在与否,事关物理学标准模型的根基。无论相信、反对还是怀疑希格斯粒子的存在,大家都希望尽快把这个问题弄清楚,因此才会投入这么大的项目进行研究。
       在理论物理学领域,标准模型并不是唯一的金科玉律。其他还有像超对称理论,认为存在多种希格斯粒子,且与标准模型当中的希格斯粒子有很大不同;而霍金等一些科学家则支持超弦理论,这种理论能把包括引力在内的自然界全部4种基本作用力统一起来,这是标准模型和超对称理论做不到的;但超弦理论中并没有希格斯粒子的位置。正因为这个,霍金才会出100美元跟人打赌说希格斯粒子并不存在,不过他打输了。

       科技日报如果这次能够确认发现了希格斯粒子,将对物理学有哪些意义
       陈国明:如果能证实这次发现的就是希格斯粒子,将是里程碑式的成就,使物理学迈出一大步。
       粒子物理的标准模型之所以能被广泛接受,就是因为这个体系中的其他粒子都已经找到,和宇宙大爆炸也不冲突,证据基础非常扎实。而像超对称理论中预言每种已知的粒子都有一种伴子,但至今一种伴子都没有找到;超弦理论同样也没有证据。如果能确认希格斯粒子确实存在,物理学标准模型作为理论基础将更加坚实,从而推动物理学家探索其他前沿问题。

       科技日报当确认发现希格斯粒子之后,粒子物理学还要解释哪些悬而未决的问题
       陈国明:即使这次终于发现了希格斯粒子,仍远远不意味着粒子物理学即将画上圆满句号。物理学标准模型不是万能的,像暗物质、暗能量、物质与反物质不对称等问题,它都不能解释。而根据现有理论,我们的宇宙组成中有73%是暗能量,23%是暗物质,只有4%是目前理论所能解释的物质。
       此外,目前人们认为夸克和轻子是最基本的粒子,它们是否还由更小的粒子组成,是否能组成不同于质子、中子的其他形态,也还需要进一步的研究。

       科技日报如果证明希格斯粒子不存在,或者这次发现了一种不符合现有理论的新粒子,是否会像19世纪末催生量子力学和相对论的经典物理学“两朵乌云”(迈克尔逊-莫雷实验和黑体辐射实验)那样,给现代物理学体系带来革命性的冲击
       陈国明:这次发现的结果,并不能完全排除发现的是超对称希格斯粒子或其他的粒子。如果是这样,可能确实会给物理学理论体系造成不亚于类似“两朵乌云”的重大冲击,像媒体说的那样“大厦将倾”。不过,这次发现标准模型预言的希格斯粒子,概率还是很高的。
     (记者 董子凡)

       专家简介
       陈国明
       1958年生,浙江天台人,现为中国科学院高能物理研究所研究员。主要研究方向为粒子物理实验,目前参与国际空间站阿尔法磁谱仪(AMS)的反物质和暗物质研究、欧核中心大型强子对撞机的紧凑缪子线圈(CMS)项目。
      《科技日报》(2012-07-11 一版)
http://www.stdaily.com/stdaily/c ... /content_493263.htm



潜艇4809 发表于 2012-8-2 08:01 | 显示全部楼层
      CERN大强子对撞机ATLAS探测器团队公布了最新分析结果,他们在126.0GeV质量上观察到符合希格斯玻色子描述的粒子信号,可信度5.9 sigma,而7月4日报告的可信度是5 sigma。最新的结果意味着上帝粒子不存在的可能性是三亿分之一,存在几乎确认无疑。物理学家仍然很谨慎,他们称新粒子是Higgs-like粒子。
      最新分析结果下载地址:https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGG-2012-27/HIGG-2012-27.pdf
shaolin1254 发表于 2012-8-2 19:55 | 显示全部楼层
搞科学的就应该严谨客观,上次那个硅基生命体就够乌龙了
yy1129 发表于 2012-8-3 09:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 yy1129 于 2012-8-3 09:47 编辑

更完整分析加大“上帝粒子”被找到的可信度
       中国科技网讯 欧洲核子研究中心找到了与希格斯玻色子(“上帝粒子”)高度吻合的新粒子,消息在上月初一经发布,立即引起全球关注。现在,该发现的可信度又进一步增大。
       据英国《新科学家》杂志网站8月2日(北京时间)报道,ATLAS(超环面仪器)实验组进行了更为完整的分析,从统计学上将确定性水平提高到近6西格玛,为新粒子就是希格斯玻色子提供了更强有力的支撑。
       7月4日,欧核中心大型强子对撞机的两大探测器CMS(紧凑缪子线圈)和ATLAS的实验组宣布,他们追寻已久的希格斯玻色子终于“现身”。
       实验并没有直接“看见”希格斯玻色子——这种粒子一旦在探测器内生成,便会迅速衰减,被观测到的只是由它衰变而成的玻色子。ATLAS和CMS必须通过5种衰变通道,即通过寻找5种不同的粒子来发现它。标准模型为一个有一定质量的希格斯玻色子预测了对应5条不同通道的衰变率。
       CMS探测器实验展示了全部5种衰变率,即新粒子如何快速衰变成为底夸克对、顶夸克对、光子对、W玻色子对和Z玻色子对。ATLAS实验的分析没有那么完整,只提供了希格斯玻色子衰变成为光子对和Z玻色子对这两个衰变通道的证据。但这足以让两个实验各自以5西格玛的确定性水平宣布它们的发现结果,这意味着信号来自希格斯玻色子而非一种全新粒子的偏差只有千万分之五。
       经过近一个月努力,ATLAS实验现已呈上了更为完整的分析结果。7月31日,实验组在物理学电子预印本文库arXiv网站发表了他们的论文,补充了有关W玻色子通道衰变率的内容,从而将发现希格斯玻色子信号的确定性水平提高到了接近6西格玛,也就意味着偏差降低到十亿分之二。
       对于探测希格斯玻色子来说,W玻色子通道是验证标准模型的最重要指标之一。除了提高初步结果的可信度,新的分析结果也将有助于物理学家确定这究竟是标准模型预言的希格斯玻色子,还是一种完全陌生的新粒子。
       ATLAS实验下一步将分析剩下的两条通道,以检验其是否符合标准模型的预测。(记者 陈丹)
     总编辑圈点
       发现上帝粒子是理解宇宙形成的关键,将彻底改变现有的物理学理论体系并揭开暗物质的神秘本质,意义毋庸置疑。当前的分析结果已经无限接近这一堪称40年来最大的新发现,但科学家们仍然对结论小心翼翼。的确,经历了“中微子超光速”的喧嚣,人们更加理性、严谨和耐心,这才是对待科学的科学态度。可以肯定的是,不管最后的发现是什么,都将是巨大的进步。按照当前的进展,短期内会有定论,届时打赌上帝粒子无法找到的霍金可能会赔上100美元。
    《科技日报》(2012-8-3 一版)
http://www.stdaily.com/stdaily/c ... /content_502582.htm
 楼主| hkhtg090201 发表于 2012-11-14 10:16 | 显示全部楼层

  物理学家探测到罕见粒子衰变 或颠覆超对称理论
                           
2012年11月14日 08:05   新浪科技

                                         



粒子物理学中的标准模型

                  
一个Bs介子衰变成为两个μ介子,这种现象极其罕见


                        

  新浪科技讯 北京时间11月14日消息,据英国广播公司(BBC)报道,物理学家们近期探测到了自然界中最罕见的粒子衰变现象之一。这项发现对于现行的物理学理论,即超对称理论将是一项重大打击。
  超对称理论之所以获得流行,是因为它很好地构成了对现有描述亚原子粒子性质的标准模型的修正。它可以解释标准模型中存在的一些缺陷。而近日在日本京都举行的强子对撞机物理学会议上研究人员们报告的一项发现和超对称理论的诸多最可能的模型不符,研究人员们将于近期发表有关这一结果的论文。
  克里斯·帕克斯(Chris Parkes)教授是英国参与大型强子对撞机项目部分的发言人,他告诉BBC新闻称:“超对称理论或许还不至于立即死掉,然而近期的这项观测结果确实足以让它进医院了。”
  超对称理论预言现在已经被探测到的这些粒子都还存在着质量更大的版本。如果这些粒子能够被找到,那么它将可以帮助解释诸如暗物质等一些现象。观察显示星系边缘部分的旋转速度太快了,是无法用星系中我们见到的这些物质的量去解释的,因此科学家们认为是暗物质提供了额外的引力作用。然而他们找不到暗物质存在的踪迹,他们认为超对称粒子可能就是构成暗物质的一种可能候选者。
  然而大型强子对撞机项目的研究人员们这次则是扎扎实实地给了对于希望发现这类超对称粒子的人们一个沉重打击。
  研究人员测量了一种被称为“Bs介子”的粒子衰变成为两个μ介子的过程。这是人们首次观察到这种现象。事实上研究人员们计算指出这种粒子每10亿年才会发生3次这种衰变。
  假如超对称粒子存在,那么这种衰变的发生应该要频繁得多。这项实验是检验超对称理论的试金石之一,然而这项观察结果似乎暗示,这一物理学界的主流理论事实上可能是错误的。
  这项实验结果的置信区间是3.5Σ,这意味着其中存在着1/4300的可能性这一结果是错误的,实验小组观察到的是假信号,也就是说衰变并没有发生,但是他们恰好在数据中看到了一个同样的信号。这一置信度让这项研究结果值得进行进一步的探讨,而一旦置信度达到或超过5Σ,那么此时就可以将这一结果作为一项发现予以发布。
  凡·吉布森(Val Gibson)教授来自英国剑桥大学的LHCb小组,他说这项实验结果让他身边研究超对称理论的同事们“坐立不安”。
  事实上如果遵循标准模型,是可以自然地推知这项结果的。之前便已经有物理学家指出,如果存在超对称粒子,那么项目进行到这个时候,大型强子对撞机上的探测器应该已经探测到了,但事实是并没有探测到这样的粒子。
  而如果超对称理论并非暗物质的最终答案,那么理论物理学家们将不得不重新寻找替代方案来解释现有标准模型中的不足之处。而到目前为止,那些致力于寻找“新物理”的研究人员们都前前后后的钻进了死胡同。
  英国剑桥大学的物理学家马克-奥利弗·巴特勒(Marc-Olivier Bettler)博士是此次实验项目的数据分析组成员,他表示:“如果新的物理学存在,那么它一定就隐藏在标准模型的身后。”
  此次研究结果并不能彻底排除超对称粒子存在的可能性。不过按照帕克斯教授的看法,“这一新的物理学的躲藏之处正变得越来越少”。
  然而超对称理论的支持者们,如伦敦国王学院的约翰·艾里斯(John Ellis)教授,他们认为这项观察结果“事实上是符合超对称理论的”。他说:“事实上,在一些超对称模型中这是预料之中的。对于这样的探测结果,我晚上可没有因此睡不着觉。”(晨风)





yy1129 发表于 2012-12-15 11:26 | 显示全部楼层
欧核中心仍不能确定发现了“上帝粒子”
       中国科技网讯 据《新科学家》杂志网站12月14日(北京时间)报道,欧洲核子研究中心7月4日曾宣布发现了高度疑似希格斯玻色子(“上帝粒子”)的消息令整个物理学界为之欢呼,不过研究人员仍反复强调只是发现了一种新粒子,至于其是否为希格斯玻色子,还有待更深入的数据分析加以确认。现在,来自ATLAS(超环面仪器)项目组的最新结果发现,新粒子在质量以及衰变为双光子的速率等属性上与粒子物理学标准模型的预测有一定偏差,这使得新粒子为“上帝粒子”的身份依旧存疑。
       欧核中心有两个寻找希格斯玻色子的实验在同时进行,一个是ATLAS项目,另一个是CMS(紧凑缪子线圈)项目。研究人员并没有直接探测到希格斯玻色子,而是利用最后观测到的光子等其他粒子来反推它们是否是由大型强子对撞机中粒子碰撞产生的希格斯玻色子衰变而成的。ATLAS项目组在分析衰变而成的两个光子时发现,新粒子的质量比以其衰变为Z玻色子来计算要多大约3GeV(1GeV=10亿电子伏特)。
       CMS项目组主要成员阿尔伯特·勒克认为这个不一致的结果令人费解。但他说,之所以出现不一致,几乎可以肯定是在测量方面出了问题。
       “有可能是由于大的统计涨落,才导致数据异常。”美国罗格斯大学的马特·斯特拉斯勒说。他表示,这个问题可能会影响到其他的分析结果。
       此外,ATLAS项目组还发现,希格斯玻色子衰变为双光子的速率比粒子物理学标准模型预言的要快。其实早在7月,研究人员就已经发现了这一现象,但当时还缺乏足够的数据。如果希格斯粒子衰变为光子的速率过快,或将为新物理的研究方向提供一些线索,解释长久以来困扰人们的一些谜团,比如暗物质、引力和宇宙中反物质的缺失等。
       斯特拉斯勒称,新的研究结果“非常有趣,吊人胃口”,但他补充说,这仍不足以确定地说明什么。在斯特拉斯勒看来,新粒子的质量大于标准模型预测的问题可能传递了一个信号,他们不应该相信测量到的高得不同寻常的衰变速率。“随着处理的数据越来越多,我对于通过光子信号测算出多余的质量越来越信心不足。”
       “我猜(大家)现在非常期待CMS的结果。”勒克说。CMS项目组还没有公布他们的关于新粒子衰变成双光子的数据,理由是他们需要更多的时间去做分析。
       下周,大型强子对撞机将再次提升能级,然后准备在2013年年初关闭,进行设备升级。   (记者陈丹)
       总编辑圈点
       当初争分夺秒、信心满满,几乎“言之凿凿”;小半年之后,却变得一个赛一个地出言谨慎。看到这条消息,比起是不是希格斯玻色子本身,科学精神是否会渐行渐远更加让人担忧。当拥有一项成就,可以和财富、地位、荣誉等过多“欲望”关联过大之时,在本该严肃、严谨的科技领域,“先下手为强”成了很多人当仁不让,抑或别无他选的“战术”。当然,作为媒体,面对所谓的“重大发明、发现”,更应该多一些理性的思考——就算新发现是希格斯玻色子,它也不是“上帝”;即便不是,也不能否定科学家为之付出的心血
    《科技日报》(2012-12-15 一版)
http://www.stdaily.com/stdaily/content/2012-12/15/content_552810.htm
 楼主| hkhtg090201 发表于 2012-12-18 07:51 | 显示全部楼层
科学家发现可能有两种不同的希格斯玻色子
  2012年12月17日
                  
   
      大强子对撞机Atlas实验的物理学家公布了最新的实验结果,他们发现了不同寻常的东西。数据显示似乎有两个希格斯玻色子,其中之一的质量是 123.5 GeV,另一个质量是126.6 GeV,两个粒子的质量相差约3 GeV。Atlas物理学家可能花了一个月时间去研究是否哪里出错了,但收效甚微。难道真的有两种希格斯玻色子?虽然粒子物理标准模型的某些扩展预言有多种希格斯玻色子的存在,但实验结果与预言相去甚远——质量为123.5 GeV的希格斯玻色子衰减成两个Z粒子,而另一个希格斯玻色子则衰减成两个光子——都与预言不吻合。粒子物理学家 Adam Falkowski认为结果很可能是系统性问题的一个迹象。也许结果需要明年3月公布的下一批数据才能揭晓。
  
本异末同 发表于 2012-12-18 08:25 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
很多科学家认为另一个峰只是涨落。
 楼主| hkhtg090201 发表于 2012-12-20 09:24 | 显示全部楼层
                              大型强子对撞机完成阶段质子对撞
2012年12月19日10:47   科技日报   杨京德 王昭
           

欧洲核子研究中心17日宣布,大型强子对撞机圆满完成历时3年的第一阶段质子对撞运行后于当天停机。在此次运行的最后几天里,对撞机创下了质子束流强度方面的新纪录。
                     
      欧洲核子研究中心加速器主任史蒂夫·迈尔斯说,这个结果对将于2015年开始的下个质子对撞计划来说是好兆头,因为束流强度对大型强子对撞机项目的成功来说至关重要,束流强度越大,对撞数量越多,获得新发现的机会越大。
                           
      大型强子对撞机中的质子对撞是引导两束质子流对撞,每束质子流不是连续的,而是由成百上千个质子包组成,每个质子包长度为几十厘米,其中含有上千亿个质子。最近一些天来,质子包之间的间隔从50纳秒缩短至25纳秒(1纳秒等于10亿分之一秒),这个间隔缩短一半意味着质子包的数量增加一倍,质子束流的强度也因此大为增强。
                    
      上周末,实验人员在每束束流中获得的质子包数量创下新纪录,达到2748个,比2012年产生的原有纪录增加了一倍。
                  
     2008年9月,经过十几年的建造,欧洲核子研究中心大型强子对撞机正式启动。通过质子束流对撞,大型强子对撞机可望创造出类似宇宙大爆炸后万亿分之一秒时状态的条件,为科学家研究宇宙起源和寻找新粒子提供强有力支持。自启动以来,这个“世界上最大的机器”多次创下质子束流能量新纪录,为发现“上帝粒子”的存在证据提供了可能。
                 
     据介绍,大型强子对撞机将在2013年初进行质子与铅离子对撞,然后长期停机检修至2014年底,到2015年重新启动。(记者 杨京德 王昭)
 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-1-7 08:09 | 显示全部楼层
   LHC将进入为期两年的维护升级期
       2013年01月06日  星期日
                           
        世界上最大的粒子对撞机不久将开始休眠,CERN将用两年的停机时间维护和升级LHC。LHC将会继续运行两个月时间,从3月开始进入到维护和升级阶段,目标是让对撞机达到最高的碰撞能级。LHC的设计碰撞能级为14TeV,但至今只能实现最高8TeV的碰撞能级。LHC将花费4000万美元维修和升级,当它于2015年初重新启动后,科学家将能观察到更多罕见的现象,破解更多秘密。

 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-2-16 11:45 | 显示全部楼层
发现疑似希格斯粒子的强子对撞机停机维护

  2013年02月14日    新华网
  
  
  新华网日内瓦2月14日电(记者 吴陈 杨京德)欧洲核子研究中心14日宣布,曾在去年7月发现“疑似希格斯玻色子”的大型强子对撞机在经过数年成功运行后,于当天开始进入首个长期停机阶段。
   
  欧洲核子研究中心加速器及技术负责人史蒂夫·迈尔斯说,在这段为期约两年的停机过程中,该研究中心将对包括大型强子对撞机在内的整个系列加速器装置进行维护。大型强子对撞机预计于2015年再次启动,届时其对撞能量将提高到设计最高能量——每粒子束流7万亿电子伏特。停机期间很多实验工作将继续进行,其中包括对大型强子对撞机收集的新粒子数据进行分析。

  欧洲核子研究中心主任霍伊尔说:“我们完全有理由对大型强子对撞机运行的最初3年感到满意。机器、实验、计算机设备及所有基础设施都运转出色,而且我们取得了重要的科学发现。”

  欧洲核子研究中心的大型强子对撞机于2008年启用,发射粒子束、进行粒子对撞、模拟宇宙大爆炸,再通过探测器观察和记录对撞中发生的所有细微变化。

  2012年4月,大型强子对撞机的对撞能量提高到每粒子束流4万亿电子伏特,创造了一项世界纪录,增强了对撞机的工作潜力,使发现希格斯玻色子的机会大增。

  2012年7月4日,欧洲核子研究中心宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS均发现一种新粒子,具有与科学家们多年来一直寻找的希格斯玻色子一致的某些特性。但最终确定新粒子的“身份”还有待收集分析更多数据。

  希格斯玻色子是物理学基本粒子“标准模型”预言的一种自旋为零的玻色子,因1964年提出“希格斯机制”理论的英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯而得名。“标准模型”预言了62种基本粒子的存在,希格斯玻色子是最后一种未被证明存在的基本粒子。
 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-3-8 14:37 | 显示全部楼层

科学家称去年新发现粒子可能为“上帝粒子”

  大型强子对撞机设备内部,该设备在去年7月份发现一种新的粒子,极有可能是有上帝粒子之称的希格斯玻色子


              
  新浪科技讯 北京时间3月8日消息,据连线网站报道,近日有关欧洲核子中心大型强子对撞机发现希格斯玻色子一事终于发布了新的进展消息
  本周来自全世界各国的物理学家们齐聚意大利召开为期两周的会议,讨论粒子物理学和宇宙学领域的最新进展。3月6日,大型强子对撞机设备的ATLAS和CMS探测器小组报告了他们最新数据的分析结果。除了一些模糊的表述之外,他们的报告总体而言了无新意,乏善可陈。
  欧洲核子中心发言人詹姆斯·吉利斯(James Gillies)在该机构官方网站上写道:“去年在欧洲核子中心被发现的新粒子现在正越来越显得有可能是希格斯玻色子。然而我们仍然需要更多的分析才能做出最后的定论。
  长期以来物理学家们苦苦搜寻的希格斯玻色子是物理学标准模型中目前唯一尚未被找到的粒子,这种粒子将可以帮助解释一切已知粒子和力之间的相互作用,因此有时也被称作“上帝粒子”。到目前为止,大型强子对撞机项目的物理学家们仍然在将他们在去年7月份发现的这种新粒子称作“希格斯玻色子”方面表现地极为谨慎。这样做是有道理的,因为到目前为止这种新粒子的各项特性还尚未被分析完毕,因此未来仍然可能存在变数。
  不过到目前为止所有的信息都指向这样一种可能性,那就是去年发现的这一新粒子确实就是现实中人们苦寻已久的希格斯玻色子。这种粒子的质量约为125GeV,大约相当于质子的125倍。
  目前物理学家们正在努力试图确认的这种新粒子的一项基本属性是它的自旋,这是所有亚原子粒子非常重要的特性,决定了它与其它粒子相互作用的方式。分析显示去年发现的这种“疑似希格斯粒子”的一个自旋值似乎为零,这一点完全符合理论预期。然而自旋值为2的结果仍然无法被排除。如果最后确定其自旋为2,那么这将意味着去年发现的这种粒子是一种此前未曾预料到的新粒子,这将是一个令人惊奇的局面,它将帮助物理学家们揭示有关引力本质的全新认识。然而这种可能性目前看来正在变得越来越小、
  从目前已经报道的消息来看,在数据中隐藏着某些令人兴奋的东西。ATLAS探测器的数据已经检测到这种疑似希格斯粒子衰变为两个质子的现象,这可能意味着某些新的物理原理。实际上这一现象在此前的数据中便已经被注意到,但是当时认为随着数据分析的进一步深入,这些信号将会自行消失。但事实是它仍在继续出现。当然就目前来看这一信号的显著性还尚未达到可以被认为是一项新发现的程度,不过,正如哈佛大学的理论物理学家丽萨·兰德尔(Lisa Randall)所说的那样,这一信号的持续出现确实引起了很多人的兴趣。她说:“我认为,就我们目前掌握的信息而言,这条消息令人兴奋。”
  不过其他物理学家们看来对于这次的消息发布并没有感到什么新鲜感。加州理工学院的宇宙学家西恩·卡罗尔(Sean Carroll)在推特上写道:“对于希格斯玻色子新数据进行的大分析——看起来了无新意。”
  而哥伦比亚大学的数学家皮特·怀特(Peter Woit)则在自己的博客“比错误还坏”上写道:“总之一句,整个故事看起来就是一个标准模型下的希格斯粒子。”他写道:“接下来的实验还将会进一步提升整体的精度和分析水平,但是看起来大的方向是不太会再发生改变了。”
  这种情形跟去年7月份欧洲核子中心刚刚发布有关发现疑似希格斯引发轩然大波的情况大相径庭。当时这条消息发布之后在整个物理学界以及普通的公众之中都引发了强烈关注,网络上充斥着各种有趣的传言,泄漏的视频,还有孜孜不倦的各种谈论。
  现在一些物理学家开始担心大型强子对撞机的数据中将不会再发现新的粒子了。科学家们尤其希望能找到能够支持一种名为“超对称”理论的证据,该理论认为所有已知的粒子都有一个伴侣粒子,但是这一理论目前仍然缺乏证据。超对称理论已经被用来解决粒子物理学标准模型中的很多问题,而现在由于一直缺乏足够的证据,这一理论正遭受质疑。
  不过这一领域中的很多专家仍然对2014年晚些时候大型强子对撞机恢复工作时将会有所新的发现。届时该设备将会以更高的能级进行质子对撞,从而可能揭示出新的物理图景。(晨风)




 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-3-15 09:08 | 显示全部楼层
希格斯玻色子再次获得确认 2013年03月14日

新的数据证实,去年CERN宣布发现的类似希格斯的新粒子确实是希格斯玻色子论文发表在预印本网站上。去年发现的神秘粒子质量在126 GeV左右,但属性未知。如果它真的是希格斯玻色子,它必须具有理论预言的零自旋和正宇称。上周公布的数据已经确认了这两个属性。但更重要的是,希格斯玻色子必须执行它应该执行的任务。为了解释为什么有些基本粒子如W和Z玻色子有质量,而有些基本粒子如光子(也是一种玻色子)没有质量,Peter Higgs提出的希格斯机制认为,赋予质量的希格斯场遍布于宇宙,有些基础粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量,但同时也会出现副产品希格斯玻色子。此前已有许多证据显示,希格斯子会衰减成Z玻色子,但直到现在才有新数据证实它也能衰减成W玻色子,从而补上了空缺。神秘的似希格斯粒子不再神秘。



 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-3-15 10:55 | 显示全部楼层

“上帝粒子”获新证据支持
2013年03月15日

                       


  据新华社电 欧洲核子研究中心(CERN)14日发布公告称,对更多数据的分析显示,该中心去年宣布发现的一种新粒子“看起来越来越像”希格斯玻色子。
  CERN去年7月4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS发现了同一种新粒子,它的许多特征与科学家寻找多年的希格斯玻色子一致。

         
  物理学标准模型预言了62种基本粒子的存在,其他粒子都已被实验所证实,只有希格斯玻色子未得到确认。由于它极其重要又难以找到,故被称为“上帝粒子”。
  根据最新公告,科学家分析了比去年的研究多两倍半的数据,计算新粒子的量子特性以及它与其他粒子之间的相互作用,结果“强有力地表明它就是希格斯玻色子”。
  但CERN表示,目前还无法判断它到底是标准模型中的希格斯玻色子,还是其他理论预测的好几个最轻的玻色子的组合。要弄清这个问题,还需要大型强子对撞机搜集更多数据,对各种衰变模式进行分析,“找到这个答案需要时间。”
  希格斯玻色子得名于英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯,他预言了这种粒子的存在。假设中的希格斯玻色子是物质的质量之源,其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。
            
  对这一重大发现做出重大贡献的大型强子对撞机已于今年2月中旬进入第一次长期停机维护,CERN将对包括大型强子对撞机在内的整个系列加速器装置进行维护和升级。
  停机期间很多实验工作将继续进行,其中包括对大型强子对撞机收集的新粒子数据进行分析。大型强子对撞机预计于2015年再次启动,届时其对撞能量将提高到设计最高能量——每粒子束流7万亿电子伏特。





 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-3-22 10:46 | 显示全部楼层

上帝粒子发现六大影响:宇宙或数十亿年后毁灭


 这是欧洲核子中心大型强子对撞机的ATLAS探测器获得了数据的模拟粒子路径图。希格斯玻色子是当两个质子以14TeV的极高能级相撞时产生的,此后它会迅速衰变为4个μ子,这是一种不会被探测装置吸收的大质量电子。这一图像中,μ子的运行路径用黄色线标示。

                          
  新浪科技讯 北京时间3月22日消息,据国外媒体报道,物理学家们上周四(3月14日)宣布他们发现了所谓“上帝粒子”,即希格斯玻色子存在的坚实证据。科学家们长期以来一直在搜寻这种神秘莫测的粒子的踪迹,而如果这一粒子的存在最终被证实,那么它将会产生重大影响。
  标准模型是粒子物理学的基础理论,然而其中所有预测的粒子都已经被顺利找到,唯独希格斯玻色子一直杳无音讯。利用建立在法国和瑞士边境的大型强子对撞机(LHC)设备,科学家们让质子在长达27公里的环形轨道内以光速相撞以开展相关实验。物理学家们表示,一旦确认希格斯玻色子将会至少产生以下六点重大影响:
  1. 揭开质量起源之谜
  物体的质量是怎么来的?这个问题一直困扰物理学界,而希格斯玻色子恰恰被认为与宇宙中一切物体的质量起源有关。希格斯玻色子与一种场有关,那就是所谓的希格斯场,理论上认为这种场充斥着整个宇宙。当宇宙中的其它粒子在这一场中运行时便获得了质量的属性。这就有点像是大家都在一个游泳池里游泳,然后身上都会被打湿,在这里,被水打湿就像是物体获得质量一样。
  美国哈佛大学物理学家杰奥·哥斯达(Joao Guimaraes da Costa)表示:“希格斯粒子的机制让我们能够理解粒子获得质量的途径和方式。” 哥斯达是去年欧洲核子中心宣布疑似希格斯粒子发现时,大型强子对撞机(LHC)所属ATLAS探测器设备的标准模型召集人。他说:“如果没有这种机制,那么所有的一切物体都将失去质量。”
  确认此次发现的粒子确实是希格斯粒子将证明我们设想的粒子获得质量属性的方式是正确的。美国加州理工学院物理学教授玛利亚·斯皮罗普鲁(Maria Spiropulu)表示:“这项发现从量子层面支持了我们对于质量来源的看法,而这正是我们当初建造大型强子对撞机的目的。这是一项无与伦比的成就。”
  而后,这将进一步为一个更深层次的问题提供解决的线索,那就是:为什么这些粒子拥有这一质量数值?这个值是如何确定的?对此,哈佛大学物理学家丽萨·兰德尔(Lisa Randall)表示:“这是一个大得多的问题。确认这的确是希格斯粒子只是整个过程的第一步,此后我们才能更往前走,这两者之间是相互联系的。”
  2. 完善标准模型
  标准模型是当代粒子物理学的基石,它描述了整个宇宙中所有的粒子。所有被标准模型所预言的粒子此前都已经被找到了,除了希格斯粒子。就在去年宣布初步结果时,欧洲核子中心ATLAS实验设备科学家乔纳斯·斯兰德伯格(Jonas Strandberg)就曾表示:“这是标准模型中缺失的一环,因此如果这一发现得到最终确认,那么它将最终证明我们目前的认识是正确的。”
  到目前为止,科学家们所发现的这一疑似希格斯粒子似乎和标准模型中预言的性质相吻合。但即便如此,标准模型本身也并不完整:例如它没有包括引力,也没有将被认为占据整个宇宙物质总量约98%的暗物质成分考虑进去。
  美国费米国家实验室CMS中心的物理学家帕提·麦克布雷德(Patty McBride)在上周四表示:“即便有证据清晰地证明目前我们新发现的这一粒子确确实实就是标准模型所预言的希格斯玻色子,即便如此我们对宇宙的认识仍然模糊不清。”他说:“我们仍然不能理解为何引力如此微弱,我们还要面对巨大的暗物质的存在。不过,对于这一已经有48年历史的经典理论来说,迈出了完善的第一步仍然不失为一件令人高兴的事。”
  3. 电弱相互作用
  确认希格斯粒子还将对电弱相互作用的构建产生重要影响。这种作用是对电磁作用与弱相互作用的统一描述,这两者都是自然界的基本力类型之一。电磁作用描述带电粒子之间的相互作用,而弱相互作用则描述放射性衰变过程。
  自然界中所有力的作用都和某种粒子有关。比如与电磁力有关的粒子是光子,这是一种质量为零的特殊粒子。而弱相互作用力则和名为W和Z的玻色子有关,这两种粒子都拥有很高的质量值。而所有这些粒子的质量来源,便被认为是希格斯玻色子的作用造成的。
  欧洲核子中心的斯兰德伯格表示:“如果引入希格斯场的概念,那么W和Z玻色子就会和这个场混杂在一起,在这一过程中它们便获得了质量。”他说:“这解释了为何W和Z玻色子会有质量,并将电磁作用和弱相互作用两种基本力统一了起来,构成电弱相互作用。”
  4. 超对称理论
  超对称理论也将受到希格斯粒子发现的影响。这一理论认为任何一种已知的粒子都有一个“超级伙伴”粒子,这种伙伴粒子拥有轻微差异的性质。超对称理论拥有很大的吸引力,因为它可以统一自然界中的其它基本作用力,甚至有希望揭开暗物质构成之谜。然而到目前为止这一理论的前景黯淡,科学家们只找到了和标准模型预言的希格斯粒子性质极其相似的粒子,但是却没有能发现任何和超对称粒子有关的线索。
  5. 大型强子对撞机
  大型强子对撞机(LHC)是世界上最大的粒子加速器。这一耗资约100亿美元的设备率属于欧洲核子研究中心(CERN),其目的是创建地球上能级最强大的粒子加速器设施。而其中找出希格斯玻色子则被列为了该设备的最优先目标之一。此次最新宣布的结果为LHC此前的结果提供了强有力的证明,也是对此前一直在这里为达成这一目标而忘我工作的物理学家们所取得丰硕成果的最好证明。
  斯皮罗普鲁在去年的一份声明中表示:“这项发现从量子层面支持了我们对于质量来源的看法,而这正是我们当初建造大型强子对撞机的目的。这是一项无与伦比的成就。”他说:“科学家们已经等待了整整一代人的时间,为的就是这一刻。来自全世界各地大学和研究机构的粒子物理学家,工程师和技术人员们已经为了达成今天的这一成就奉献了数十年的辛勤工作。现在是时候让我们暂时停下脚步,回过头去审视这项发现的意义了,然后再继续进行海量的数据收集和分析工作。”
  希格斯玻色子最早是在1964年由英国物理学家皮特·希格斯和同事们提出的。而这个名字的后半部分则是为了纪念杰出的已故印度物理学家和数学家玻色,他与爱因斯坦一同给出了玻色子的定义。玻色子是一类基本粒子,主要包括胶子和引力子等。其负责传递费米子之间的相互作用,如夸克,电子和中微子等等。费米子是宇宙中的另外一种基本粒子类型。
  6. 宇宙的命运
  希格斯玻色子的确认将为科学家们开启一扇大门,让他们得以进行此前无法进行的一些计算。其中一些计算的结果有关宇宙的命运。有一种观点认为宇宙将在未来数十亿年内毁灭。
  在进行这样的计算时,希格斯玻色子本身的质量是一个非常关键的参数,它预示了时空的未来命运。目前的测量值显示,希格斯玻色子的质量约为质子的126倍,这一质量值几乎已经处在了一个临界点上,它将有可能让宇宙在未来数十亿年内走向毁灭。
  约瑟夫·林肯(Joseph Lykken)是美国费米国家实验室的物理学家,他表示:“计算的结果告诉我们,在数十亿年之后宇宙将可能面临灾难。”他说:“这或许意味着我们所生活于其中的这个宇宙本身存在着内在的不稳定性,在数十亿年之后这一切都将归于瓦解。”(晨风)





 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-4-25 20:23 | 显示全部楼层
LHCb实验观察到新的正反物质不对称
  
2013年04月25日
  
   为什么宇宙中普通物质远远多于反物质?普遍接受的理论认为,创世大爆炸产生了等量的正反物质,它们本应该在不久之后共同湮没,但结果却是普通物质占了上 风,最终形成了我们今天的世界。物理理论学家认为,正反物质并不是完全对称的,存在所谓的电荷宇称不守恒(或叫CP破坏)。通过研究粒子反粒子行为的细微差异,大强子对撞机正寻求破解正反物质不对称之谜。现在,欧洲粒子物理研究所(CERN)的LHCb探测器宣布在中性的B0粒子的衰减中首次观察到了正反物质不对称。它是第四种观察到有此类行为的亚原子粒子,统计可信度超过了5 sigma ,基本确认无疑。论文(预印本)已递交到《Physical Review Letters》。

点评

B0的CP破坏不是在BaBar和 Belle已经测到了还用来测定beta角,这个翻译恐怕有问题  发表于 2013-4-26 18:43
 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-8-5 11:47 | 显示全部楼层

大型强子对撞机大规模升级以深入了解上帝粒子
2013年08月05日   新浪科技 微博

      

  欧洲核子研究组织的大型强子对撞机,一名工作人员站在多功能探测器CMS(紧凑渺子线圈实验的英文缩写,以下简称CMS)下面。此时,工作人员正对对撞机进行整修。大型强子对撞机的环形隧道长27公里,座落于法国-瑞士边境地下100米,安装了很多适用于太空飞船的装置

  科学家注视着大型强子对撞机的一段环形隧道。此时,对撞机已经关闭。大型强子对撞机是世界上最大的粒子对撞机,一年前发现了有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子。这是科学研究史上最伟大的发现之一

  一名工作人员在CMS前方走过。CMS是大型强子对撞机的一部分。2013年2月,强子对撞机关机,随后进行为期18个月的检查。在2015年重启对撞实验时,欧洲核子研究组织的科学家将利用升级后的对撞机探测暗物质、暗能量和超对称

  现在,强子对撞机的电脑屏幕一片漆黑,控制台前没有任何人影,用于进行质子束对撞的巨型超冷却环形隧道也是空空如也。不过,这种安静只是一种假象。幕后,科学家正在紧张工作,对强子对撞机进行一次大规模升级。这次升级能够让对撞机帮助科学家进一步扩大知识的边界

  满功率运转时,强子对撞机每秒可进行5.5亿次对撞。对撞机操作组负责人麦克-拉蒙特表示:“我们将尽可能增加对撞次数。对撞次数就像是我们的奶油和面包。对撞产生的绝大多数数据都不是让人非常感兴趣的东西,对海量数据进行筛选是一项巨大挑战。”

  新浪科技讯 北京时间8月5日消息,据国外媒体报道,一年前,欧洲核子研究组织的大型强子对撞机发现了有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子。这是科学研究史上最伟大的发现之一。现在,强子对撞机的电脑屏幕一片漆黑,控制台前没有任何人影,用于进行质子束对撞的巨型超冷却环形隧道也是空空如也。不过,这种安静只是一种假象。幕后,科学家正在紧张工作,对强子对撞机进行一次大规模升级。这次升级能够让对撞机帮助科学家进一步扩大知识的边界。
   
    大型强子对撞机的环形隧道长27公里,座落于法国-瑞士边境地下100米。2013年2月,强子对撞机关机,随后进行为期18个月的检查。在2015年重启对撞实验时,欧洲核子研究组织的科学家将利用升级后的对撞机探测暗物质、暗能量和超对称。超对称理论与希格斯玻色子齐名,于半个世纪前提出。  大型强子对撞机是世界上最大的粒子对撞机。科学家通过让质子束在对撞机的巨型环形隧道内进行对撞模拟大爆炸,用以搜寻神秘莫测的上帝粒子。一年前,强子对撞机通过质子束对撞实验确定了有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子的可能形态。长久以来,科学家便一直在寻找这种赋予宇宙万物质量的神秘粒子。
  在工程师将目光聚焦技术方面的任务之时,物理学家则在分析对撞机自2010年以来获取的海量数据,希望能够从中发现更多“金矿”。欧洲核子研究组织的蒂兹诺-卡姆珀勒斯表示:“比较容易做的事情我们都已经做完了。现在,我们要进行深入研究,寻找我们未知或者此前不可知的东西。我们经常说天文学家的工作更简单一些,因为他们能够看到自己正在寻找的东西。”

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 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-8-5 11:49 | 显示全部楼层

大型强子对撞机大规模升级以深入了解上帝粒子(2)
2013年08月05日 08:25   新浪科技 微博    我有话说


  在工程师将目光聚焦技术方面的任务之时,物理学家则在分析对撞机自2010年以来获取的海量数据,希望能够从中发现更多“金矿”

  一名工作人员骑着自行车巡视大型强子对撞机的环形隧道。借助于欧洲核子研究组织的超级计算机,物理学家对质子束对撞产生的数据进行分析,通过这种分析进一步加深对宇宙的了解

  一名科学家站在一幅图表前面。大型强子对撞机的粒子对撞将能量转化成质量,对撞实验的目标是在亚原子碎片中搜寻基本粒子,帮助科学家进一步了解宇宙

  希格斯玻色子由英国物理学家彼得-希格斯1964年提出,用于解释一种怪异的现象,即为何一些粒子拥有质量,而其他粒子——例如光线——没有质量。在经过升级的大型强子对撞机重启之后,科学家将借助对撞实验进一步了解这种神秘莫测的粒子

  大型强子对撞机的粒子对撞将能量转化成质量,对撞实验的目标是在亚原子碎片中搜寻基本粒子,帮助科学家进一步了解宇宙。满功率运转时,强子对撞机每秒可进行5.5亿次对撞。对撞机操作组负责人麦克-拉蒙特表示:“我们将尽可能增加对撞次数。对撞次数就像是我们的奶油和面包。对撞产生的绝大多数数据都不是让人非常感兴趣的东西。对海量数据进行筛选是一项巨大挑战,但我们需要通过筛选剔除无用的数据,从中挑选中我们感兴趣的东西。”对撞机的环形隧道安装了很多适用于太空飞船的装置。有趣的是,工作人员骑着“卑微”的自行车进行巡查。
  借助于欧洲核子研究组织的超级计算机,物理学家对质子束对撞产生的数据进行分析,通过这种分析进一步加深对宇宙的了解。欧洲核子研究组织的发言人詹姆斯-基勒斯表示:“我们希望了解粒子的行为,了解它们为何以及如何聚集在一些,在微观尺度下构成我们称之为原子和核子的极其微小的东西,在较大尺度下构成我们称之为人、椅子和建筑的日常事物,以及在更大尺度下构成行星、恒星系统和星系。”
  对于外行人来说,欧洲核子研究组织进行的研究过于复杂,很难理解。对此,研究人员正在寻找简化的方式。底夸克探测器项目发言人皮耶路易吉-坎帕纳开玩笑地说:“所有人都知道电子是什么,尤其是在将手指插入电源插座的时候。”坎帕纳的团队证实了标准模型,准确度和可信度创历史之最。标准模型于上世纪70年代提出,是粒子物理学的基本理论框架。
  坎帕纳的团队对Bs粒子的变化进行了有史以来最精确的测量。测量结果显示,在每10亿个Bs中,只有极少数衰变成更小的粒子μ介子并且是成对出现。在专家们眼里,这一发现足以与发现有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子相提并论。
  希格斯玻色子由英国物理学家彼得-希格斯1964年提出,用于解释一种怪异的现象,即为何一些粒子拥有质量,而其他粒子——例如光线——没有质量。据信,希格斯玻色子就像是泡在糖浆中的叉子。当把这个叉子举起来,暴露于充满灰尘的空气中时,一些灰尘穿过叉子,绝大多数灰尘粘在叉子上。换句话说,获得质量。质量产生引力,引力将粒子聚集在一起。

   大型强子对撞机取代1989年至2000年服役的大型电子-正电子对撞机。这台对撞机2008年服役,后来因出现故障不得不进行为期1年的整修。强子对撞机对撞时的能量达到8 TeV,相比之下,大型电子-正电子对撞机只有0.2 TeV。在投入5000万瑞士法郎(约合5100万美元)进行升级之后,强子对撞机进行对撞实验时产生的能量可达到14 TeV。物理学家乔尔-古尔德斯特恩表示:“每次分析完大量数据,总有人找个理由,开香槟庆祝。随着数据分析工作的继续,这样的理由越来越少。”(孝文) 

     标准模型是一项可信赖的理论,但仍无法解释引力,也无法解释暗物质和暗能量。暗物质和暗能量在宇宙的构成中占绝大多数比重,科学家根据普通物质受到的影响推断出它们的存在。一些物理学家支持超对称理论。这一理论认为每一种已知粒子都有与之相对称的镜像粒子。吉勒斯表示:“我们拥出了相应的理论,可以描述我们周围所有的正常可见物质。不过,可见物质在宇宙中的比重只有大约5%左右。”
  



 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-8-6 19:15 | 显示全部楼层
科学: LHCb发现了标准模型没有预言到的新现象
2013年08月06日
            

       CERN粒子物理研究所LHCb探测器的数据分析发现,B介子以标准模型没有预言到的方式衰减。偏差测量可信度为4.5σ——接近确认发现的黄金标准5σ。LHCb观察到,一个B介子衰减成一个K介子和两个μ介子 :B →  K*μ+μ–。这是一种相对罕见的衰减,研究人员相信标准模型没有预测到这一衰减结果。分析显示偏差非随机而是表现出一种相干模式。研究人员认为一种可能的解释是存在一种新的玻色子。类似Z玻色子但更重。论文发表在预印本网站arXiv上。
  
 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-9-6 08:59 | 显示全部楼层
希格斯玻色子或能破解波尔兹曼大脑之谜
2013年09月05日
            
     在希格斯玻色子发现之前,粒子物理学家非常担心,如果粒子的属性恰如标准模型预测的那样,那么他们就没有线索知道接下来该干什么了。这个噩梦最后真的变成了现实。然而,“无聊的”希格斯玻色子还是能给出非常有趣的结果。理论物理学家认为它能揭示暗能量的属性,其他人则认为它能破解神秘的宇宙学问题“波尔兹曼大脑”。我们所在的宇宙处于高度有序的低熵态,热力学第二定律声明封闭宇宙的熵永远不会减少,那么最可能的情况是宇宙是一个高熵态物质分布均匀的宇宙。但为何可观测宇宙的熵如此之低?玻尔兹曼提出,我们观测到的低熵世界来源于高熵宇宙的随机涨落,这种涨落有可能产生一个自我意识实体——也就是波尔兹曼大脑,其产生概率比我们所处的低熵世界要大得多。按此推断,宇宙中应该有很多玻尔兹曼大脑漂浮在无序中。科学家的最新研究认为,亚稳态希格斯场引发的真空不稳定性(预印本)会在玻尔兹曼大脑占领宇宙前提前毁灭宇宙。
  
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