「上帝粒子」找到了!

2020-12-04 觀察者網

位於瑞士與法國邊界的歐洲核子研究中心4日宣布,根據最新的初步研究成果,科學家們發現了一種新的粒子,但這種粒子的特性還有待進一步確定。 歐洲核子研究中心沒有明確證實新發現的粒子就是物理學界長期尋找的被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子。但是這一發現顯然對於粒子物理學的研究具有十分重要的意義。

當天上午,歐洲核子研究中心舉行研討會,公布了該中心大型強子對撞機的兩大實驗室對2012年所獲得數據的初步分析結果。據悉,研究中心今年上半年獲取的數據是去年的兩倍,這些數據使科學家們可以做出更細緻精確的分析和判斷。

歐洲核子研究中心新聞發言人表示,這一重大發現具有重要意義,是一個裡程碑,為未來的研究指明了方向。該發言人介紹說下一步的任務就是確定這種粒子的特性,以及它對於人類認識宇宙的重要意義,進一步研究成果預計7月底公布。

歐洲核子研究中心研討會現場實況直接傳到了正在墨爾本舉行的第36屆國際高能物理大會現場。

被稱為「上帝粒子」的希格斯玻色子是粒子物理學「標準模型」理論中最後一種未被發現的基本粒子,科學界一直致力於證明它的存在。長期以來,物理學家藉助高能加速器和大型強子對撞機試圖揭開它的「面紗」。有專家預測,如果真能找到希格斯玻色子存在的直接證據,有關發現將獲得諾貝爾獎。

「上帝粒子」假想圖

歐洲核子研究中心上帝粒子發布會實錄

北京時間今天下午15時,歐洲核子物理研究中心將舉行新聞發布會,宣布有關上帝粒子的最新進展。據此前媒體報導,發布會很有可能宣布找到希格斯粒子即上帝粒子。如果證實上帝粒子的存在,將有助解釋物質為何有質量。

所謂「上帝粒子」即希格斯-玻色子,是一種亞原子粒子。理論上認為它應當是構成宇宙的最基本組成部件之一。但是它仍然有待實驗觀測證實。科學家們提出的物理學標準模型預言了這種粒子的存在,其作用是解釋為何其它粒子會擁有質量。

以下為文字實錄:

17:00 發布會已經結束。現在正在播出各個研究機構和大學的物理學同行們對於這一消息的反應,大家紛紛表達了意外和興奮的心情

16:51 希格斯教授最早在1964年預言了希格斯粒子的存在,今年他已經83歲了。他激動地掉下淚水,這一幕感染了現場所有聽眾,他說:「對我來說,這真是難以置信。這一切竟然會在我的有生之年發生。」他在現場向所有參與這項工作的研究人員表示衷心的祝賀,稱他們的工作是「一項偉大的成就」。

16:51 希格斯教授喜極而泣,他說今天是物理學的大日子,他為自己是一位物理學家而感到驕傲!

歐洲核子研究中心上帝粒子發布會 三位主持人回答記者提問

16:50 最早預言希格斯粒子存在的Peter Higgs教授站在臺前,喜極而泣。這是一項歷時30年,耗資超過90億美元的艱難探尋,他說他非常激動,他沒有想到在自己的有生之年會有這樣偉大的發現。

16:46 Heuer主管在屏幕上打出了一些字,其中將此次發現描述為「發現了一種和希格斯粒子的性質非常相符合的粒子。」他說:這項發現無疑是具有裡程碑意義的,但是這也意味著一條全新道路的開啟,意味著更多的研究和發現。但是他也強調說:我想我們可以對此保持非常樂觀的心態。

16:44 CERN主管 Rolf Heuer 過來打趣說:作為一個外行,我猜我們發現它了,你同意嗎?聽眾們以鼓掌予以回應,然後他滿面笑容的說:我想答案是「是的」。

16:40 ATLAS探測器同樣在126.5 GeV探測到相似的粒子信號,置信區間5個Σ!長時間的掌聲!!

16:36 現場掌聲和歡呼聲響成一片, Gianotti女士不得不擺手示意大家安靜,以便繼續介紹

16:23 Gianotti還在現場報告ATLAS探測器的發現,但是現場的氣氛已經一掃原先的緊張,變得非常輕鬆愉悅

16:21 對於這一結果,在現場的希格斯粒子提出者Peter Higgs表示他感到非常驚訝,因為這樣的結果竟然來的如此之快,他說他打算回去慶祝一下

16:14 全部兩個探測器都報告了同樣的探測結果,即發現一個新粒子,其質量在125-126 GeV左右,從而證實了之前從歐洲核子研究中心流傳出來的那段視頻的說法

16:09 ATLAS探測器的結果同樣驚人:該探測器小組宣布他們在126 Gev能級附近探測到希格斯粒子,置信區間5個Σ!!哇,太驚人了!!

16:00 總結一下CMS小組的發現:簡單而言,他們發現了一種新的玻色子,其行為方式和標準模型中的希格斯粒子相似

歐洲核子研究中心上帝粒子發布會實錄 5層樓高的Atlas探測器小組負責人演講

15;55 CMS小組的發言完了。現在輪到 Fabiola Giannotti,5層樓高的Atlas探測器小組負責人,這個強大的科學家「小組」包括超過3000名科學家

15:48 我們觀察到了一種新的玻色子,質量為125.3正負0.6 GeV,置信度4.9個Σ!!鼓掌!!

15:43 整體分析的置信度達到5個Σ。一片掌聲!這意味著CMS探測器發現了一種「類希格斯粒子」的發現!他們感謝LHC提供了有關數據。

15:40 一般在粒子物理學中,5個Σ被認為是作為一項發現的門檻。這幾乎就意味著你有99.9999%的把握

15:39 發言人稱當他們將結果進行合併分析時,得到的關於希格斯粒子的置信度達到5個Σ,這足以宣布一項發現!

15:37 將γ-γ和ZZ*的搜索結果,標差為5.0Σ。這是一項發現!

15:35 Z玻色子的質量分布範圍更廣一些,需要日後進行進一步的觀察

15:34 在最後的質量譜中發現Z->4l的峰值信號!出現在126GeV能級附近

15:32 隨後進行ZZ*搜尋。自從2011年以來已經取得20%的改進。使用了所有的4種輕子狀態。進行了常規的輕子分析,結果顯示其自由度為8

15:30 局部4.2個標準差,整體3.2個標準差;標準模型橫截面 1.56 +/- 0.43

15:28 這一信號清晰的顯示其出現在125GeV能級範圍附近,置信度約為2.3個標準差

15:27 背景模型來自數據。這些數據的統計誤差小於20%,當檢查這些數據時,我們發現了令人驚訝的信號!

15:22 2012年進行了詳盡的分析工作,大部分的研究工作都是基於這些數據進行的

15:15 設備的數據記錄已經得到了很大的改進,表現非常優異

15:10 發現的前景: 預期會有5~6個標準差的敏感度,發現的能級可能會出現在125GeV附近

15:07 對於這種粒子質量的約束條件按來自頂夸克和W玻色子。 這是Tevatron(萬億伏特粒子加速器 )的偉大貢獻

15:06 這是一項巨大的挑戰,每一次撞擊事件中都會發生50次反應。搜尋罕見的粒子,無數徒勞無眠的夜晚。

歐洲核子研究中心上帝粒子發布會實錄 報告開始

15:05 他說:「我們花費了很大的努力去整合上千人所做的工作…。。這非常艱難。」

15:02 Rolf Heuer說:「各位早上好。」發布會馬上就要開始了。他說:「今天將是特殊的一天。」

14:56 Peter Higgs終於抵達會場,一陣掌聲和歡呼聲!!

14:48 為什麼希格斯粒子如此重要?因為它解釋了為何我們會擁有質量。

14:40 現場記者雲集,閃光燈不斷。人們正在等待希格斯粒子最初提出者之一Peter Higgs到場。

14:29 ATLAS(超導環場探測器)設備發言人Fabiola Gianotti抵達了會場。就目前所了解的情況,CMS設備小組將首先報告他們的結果,ATLAS小組緊隨其後。上一次報告會的時候是ATLAS小組開頭,這次順序顛倒了下。

發布會現場14:13 一些大人物開始出現在會場。歐洲核子研究中心(CERN)的主席Rolf Heuer;前任CMS(緊湊渺子線圈)探測設備發言人Guido Tonelli;ATLAS 希格斯會議召集人Eilam Gross,以及前任會議召集人Bill Murray等人都已經到場。

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