覓到宇宙質量失落的拼圖 上帝粒子現蹤影 2011年12月14日

覓到宇宙質量失落的拼圖
上帝粒子現蹤影

2011年12月14日


科學界研究宇宙起源取得重大突破，歐洲核研究組織（ CERN）科學家昨日（周二）宣佈，
在大型強子對撞器（ Large Hadron Collider, LHC）的最新數據中，
找到了有「上帝粒子」之稱的希格斯玻色子（ Higgs boson）的蹤迹，
收窄了可確定它位置的範圍。雖然證實希格斯玻色子存在短期不影響人類生活，
卻填補了物理學界解釋大自然最深層結構理論失落的一塊拼圖。

CERN希望透過模擬宇宙大爆炸後一刻，大量粒子互相撞擊，
可找到希格斯玻色子存在證據。資料圖片



意大利物理學家賈諾蒂（ Fabiola Gianotti）在 CERN研討會上指出，
有迹象顯示希格斯玻色子最大機會存在於 126電子伏特（ GeV）較低能量範圍。

她相信這很可能就是希格斯玻色子所在的位置，但現在下結論言之尚早。
她說：「仍需要更多研究和更多資料。未來數月將會很刺激……我不知道結論會是甚麼。」




物理學「聖杯」媲美發現 DNA

當代粒子物理學標準模型（ Standard Model）指有 62種基本粒子存在，

希格斯玻色子是唯一尚未被發現的粒子。

物理學家相信，它是所有物質的質量之源，是促成宇宙形成的重要粒子，

特點之一是極難發現和分辨，有人形容它是物理學家的「聖杯」。

發現到它的存在，將是 21世紀科學界其中一個重大突破，

更可與 60年前發現脫氧核糖核酸（ DNA）雙螺旋結構相提並論。

CERN科學家為了尋找希格斯玻色子存在的證據，

在 2008年啟動位於瑞士和法國邊界山脈地底的 LHC，模擬 137億年前宇宙大爆炸，

希望從而尋找希格斯玻色子蹤影。

 LHC從構思到建成歷時近 20年，價值 100億美元（ 780億港元），

吸引了 80個國家 5,000名科學家參與。

在撞擊器內那條 27公里長的圓形隧道，超導磁鐵會把質子和離子加速至接近光速，

然後相撞，在極細微空間爆發 10萬倍太陽溫度的超級高溫。

這一刻就像宇宙大爆炸之後，釋放大量能量和基本粒子，冷卻後形成組成物質的質子和中子。

若物理學理論正確，每萬億次粒子撞擊，就會有數粒希格斯玻色子產生，它們很快就會衰壞，留下螺旋形條紋殘迹，足證它們存在。

CERN有兩個團隊分別以兩套不同的探測儀器，包括 ATLAS探測器和 CMS探測器，

試圖證實希格斯玻色子存在。

通過這兩種獨立運作模式，兩個團隊的探測結果既相互獨立，

又可以相驗互證，兩者結果的相近程度，將是確定是否發現希格斯玻色子的重要衡量指標。

尋覓 30年　首次瞥見

其中一個團隊的發言人指，他們單在今年就檢視了 350萬億次粒子碰撞的殘骸，

其中約有 10次可能已讓希格斯玻色子現形，其質量約 1200至 1250億電子伏特，

即質子的 120至 125倍。兩個團隊最新都是收窄了可找到希格斯玻色子的範圍。

即使成功「首次瞥見」希格斯玻色子，基於物理學界追求極度準確，

兩個團隊都不會清楚指出證實了希格斯玻色子的存在，只說有迹象顯示它存在。 

CERN前負責人埃利斯（ John Ellis）說：「人類將首次瞥見希格斯玻色子。

它是基本粒子理論中失落了一塊拼圖。我們尋尋覓覓 30年，終將找到它了。」

但有份參與這研究計劃的科學家肯尼迪（ Bruce Kennedy）指出，

即使真的發現了希格斯玻色子，也只是另一階段研究的開始。

他說：「我們將要了解它的特質，以證實它是否能準確用於我們的理論解釋中。」
英國《每日郵報》/美國《華盛頓郵報》

尋覓「上帝粒子」解構圖

科學家透過大型強子對撞器，模擬宇宙大爆炸，從釋放出來的大量能量和基本粒子中，

尋找有「上帝粒子」之稱的希格斯玻色子。

大型強子對撞器

大型離子對撞實驗偵測器

緊湊渺子線圈偵測器

大型強子對撞器內的圓形隧道內，粒子加速，互相對撞

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