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欧核中心发现的真是上帝粒子吗?

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科技日报讯 (记者张盖伦)2012年,欧核中心(CERN)的物理学家用一个爆炸性消息让物理学界炸开了锅——他们发现了一种“和希格斯玻色子性质非常符合的新粒子”。2013年,团队对外宣布,新粒子简直越“看”越像希格斯玻色子。2013年10月,诺贝尔物理学奖颁给了预言希格斯机制的物理学家弗朗索瓦·恩格勒特和彼得·希格斯。

一切似乎尘埃落定,皆大欢喜,标准模型欠缺的最后一块拼图找到了。

慢着,据物理学家组织网11月8日(北京时间)报道,就在最近,一个国际研究团队深度分析了欧核中心现有的科学数据后,用一篇论文来砸场子了。他们在《物理学评论D辑》上发表分析称,没错,希格斯玻色子确实可以解释这些数据,但这并不意味着希格斯玻色子是唯一的解释。“从其他粒子中,我们同样能得到这些数据。”该研究团队成员之一、来自丹麦南丹麦大学的粒子物理学家马斯·弗兰森说。

该研究并不是要否认欧核中心发现的是希格斯玻色子,而是给这一发现打上了问号——它也有可能是另外一种粒子。

那么,如果这不是希格斯玻色子,那它是什么?

“我们认为,它可能是一种叫‘技希格斯(techni-higgs)粒子’的东西。”它们名字相似,在试验中也很容易被混淆,但它们确确实实是完全不同的粒子。因为,它们分别站在解释宇宙诞生理论的不同阵营。

希格斯玻色子的存在是标准模型提出的预言。标准模型是一套描述强力、弱力和电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。不过,该模型无法解释宇宙中大量存在的暗物质。

至于技希格斯粒子,就完全是另外一回事了。

“它不是一个基本粒子,实际上,它由‘技夸克(techni-quarks)’组成,我们认为技夸克才是基本粒子。技夸克结合在一起可以形成许多不同的粒子,比如技希格斯粒子;而其他的结合形式,可能就形成了暗物质。因此,我们希望在大型强子对撞机中发现其他一些由技夸克组成的粒子。”

如果技夸克存在,就肯定有一种使技夸克结合的力,而这种力,不属于已知的自然界四种基本力中任何一种(这四种力是重力、磁力、强作用力和弱作用力)。因此,一定还有一种尚待发现的力,科学家称其为“技彩力”(technicolor force)。

这样一来,欧核中心宣称发现的新粒子,可能是标准模型中一直有待捕捉的希格斯玻色子;但还有可能是由两个技夸克结合而成的技希格斯粒子。

马斯·弗兰森相信,如有更丰富的数据,科学家可以确认这到底是一种什么粒子。若欧核中心启用能量更为强大的粒子加速器,原则上他们甚至可以直接观察到技夸克。

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