世界物理学家发现坚持探索的[上帝粒子]了吗?(另含历史.背景资料)

世界物理学家发现坚持探索的[上帝粒子]了吗？

找到能给予构成物质基本粒子质量的未知粒子[希格斯玻色子]可能性提高，位于日内瓦郊外的欧州合同原子核研究机关(CERN)13日将紧急会见记者。称为[上帝粒子]的希格斯玻色子，是能够说明现代物理学基础标准理论粒子之一，世界物理学者持续探索40年以上。如能确认存在则成为世纪的大发现。发表的是日本研究者也多人参加CERN[ATLAS] 的实验小组和欧美中心的[CMS]实验小组。全都使用[大型强子对撞机]这个实验装置、使阳子和阳子高速冲撞，各自分析了最终得到的粒子。结果表明：到今年10月末为止的双方实验数据中，看来有数据显示希格斯玻色子的存在。用8月止的数据，存在的概率只有95％以下、不好推测是否数据零乱。

名词解释：

什么叫希格斯玻色子？世界探索的[质量的起源]1960年代提倡存在的粒子。在初期宇宙发生大爆炸前后，各种基本粒子以同光速度飞来飞去。但是，其后突然宇宙被希格斯玻色子充满，由于受到其相互作用，基本粒子受到了阻力。一般认为其结果是除光等一部分外，基本粒子的飞行速度变慢、产生了质量。

什么叫基本粒子？原子核中存在阳子等构成物质的微小粒子。造成这个阳子的夸克等不可分的粒子群其后被发现、那个就称为[基本粒子]。

什么叫CMS？现金管理系统。就是总公司统一管理集团企业资金出入的结构。以持有汽车和电机众多集团公司的大企业为中心采用，势头迅猛。由于某个公司的充裕资金可以迅速贷给集团内别的企业，能够有效使用资金。

什么叫原子核？制造一切物质的[原子]中心部分。电子围绕原子核四周回旋、形成原子。迄今为止，除掉天体原子核是最髙密度的物质，而且认为不能压缩。

什么叫ATL？ATL=成人T细胞白血病。通过授乳或输血、性交等[HTLV-1]病毒感染掌管免疫淋巴球[T细胞]引起的白血病。病毒感染者大约100万人。数％主要是中年期以后淋巴节肿胀、形成皮肤肿瘤。找不到有效的治疗方法。

什么叫标准理论？说明物质或力成立的理论。说明宇宙的四个力中除重力的磁力或弱力、强力。南部博士说明物质为什么有重量的理论为基础。

宇宙大爆炸

↓

宇宙大爆炸前后的宇宙

各种基本粒子

○→光速

（光）→光速

全部基本粒子以光速前进

↓

以后的的宇宙

受到希格斯玻色子海的阻力

／

←

○→比光速慢(产生质量)

←

（光）→光速

﹨

不受到阻力

希格斯玻色子海

希格斯玻色子产生质量的结构

原文

世界の物理学者が探し続けた「神の粒子」発見か

物質を構成する素粒子に質量を与えたとされる未知の粒子「ヒッグス粒子」を見つけた可能性が高まり、ジュネーブ郊外にある欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）は１３日、緊急の記者会見を開く。

「神の粒子」とも呼ばれるヒッグス粒子は、現代物理学の基礎である標準理論を説明する粒子の一つで、世界の物理学者が４０年以上探索を続けてきた。存在が確認されれば世紀の大発見となる。

発表するのは、日本の研究者も数多く参加するＣＥＲＮの「ＡＴＬＡＳ」実験チームと、欧米中心の「ＣＭＳ」実験チーム。いずれもＣＥＲＮの「大型ハドロン衝突型加速器（ＬＨＣ）」という実験装置を使って、陽子と陽子を高速で衝突させ、そこから出てくる粒子をそれぞれ分析した。　その結果、今年１０月末までの両方の実験データの中にヒッグス粒子の存在を示すとみられるデータがあることが分かった。８月までのデータでは、存在する確率が９５％以下しかなく、データのばらつきかどうか判断がつかなかった。

（2011年12月8日03時03分  読売新聞）

ヒッグス粒子とは

◆世界が探す「質量の起源」

１９６０年代に存在が提唱された粒子。初期の宇宙に起きたとされるビッグバン（大爆発）の直後、各種の素粒子は光と同じ速度で飛び回っていた。しかし、その後突然、宇宙空間はヒッグス粒子による「ヒッグス粒子の海」で満たされ、その相互作用によって素粒子が抵抗を受けた。その結果、光など一部を除く素粒子の飛行速度は遅くなり、質量が生まれたと考えられている。

素粒子とは

原子核の中にある陽子など、物質を構成する微小粒子。その陽子を作るクオークなどの不可分な粒子群がその後に発見され、そちらは「基本粒子」と呼ばれる。

ＣＭＳとは

キャッシュ?マネジメント?システム。親会社がグループ企業の資金の出し入れを一元管理する仕組みのこと。自動車や電機など多くのグループ会社を持つ大企業を中心に導入が進んでいる。ある会社の余裕資金をグループ内の別の企業に迅速に貸し出したりできるため、資金を効率的に使える。

原子核とは

あらゆる物質を作る「原子」の中心部分。原子核の周囲を電子が回り、原子を形成している。これまで、天体を除けば、原子核が最も高密度な物質で、それ以上、圧縮できないと考えられていた。

成人Ｔ細胞白血病＝ＡＴＬとは

授乳や輸血、性交渉などを通じ「ＨＴＬＶ―１」ウイルスが、免疫をつかさどるリンパ球「Ｔ細胞」に感染して起こる白血病。ウイルス感染者は１００万人程度。数％は主に中年期以降にリンパ節がはれ、皮膚に腫瘍（しゅよう）ができる。有効な治療法は見つかっていない。

標準理論とは

物質や力の成り立ちを説明する理論。宇宙の四つの力のうち重力を除いた電磁気力や弱い力、強い力を説明する。物質になぜ重さがあるのかを説明する南部博士の理論などが基礎になっている。

背景资料：

英媒称大型强子对撞机可能发现上帝粒子(图)

http://www.sina.com.cn  2011年04月25日 18:55  新浪科技

一摄影爱好者在开放日拍摄对撞机部件

在费米实验室的对撞机探测器

粒子加速器隧道

“

神经”中心：主粒子加速器控制室

伊利诺斯州的地下埋有粒子加速器

北京时间4月25日消息，据英国《每日电讯报》报道，有传闻称，科学家已经借助欧洲核子研究组织(以下简称CERN)的大型强子对撞机发现难以捉摸的“上帝粒子”。根据一份泄露的内部备忘录，几份未经证实的报告指出，强子对撞机的其中一个探测器可能发现了科学家长久以来寻找的希格斯玻色子，也就是所谓的“上帝粒子”的信号。

大型强子对撞机座落于日内瓦附近，耗资60亿英镑(约合100亿美元)，其中一个主要科学目标就是证明“上帝粒子”的存在。“上帝粒子”是一种理论上存在的粒子，据信赋予宇宙万物质量。这种粒子是用于描述粒子和原子如何构成的标准物理学模型的关键。

在一份所谓的内部备忘录网上曝光后，参与大型强子对撞机项目的科学家已发现“上帝粒子”的传闻便不胫而走。物理学家很快站出来回应传闻，称强子对撞机对撞实验中发现的很多候选粒子在经过进一步分析之后都被排除了“上帝粒子”的可能性。CERN官员表示，实验结果还没有得到证实，可能又是一个“假警报”。

根据曝光的备忘录，对撞机的一个探测器捕获一个粒子，可能就是“上帝粒子”。这个粒子随后衰变成两个高能粒子——光子。备忘录由参与大型强子对撞机ATLAS(超环面仪器实验的英文缩写)实验的4位科学家所写，他们指出这种现象发生的几率是此前预计的30倍。但备忘录同时也指出：“当前的实验结果是有关标准模型以外的物理学第一个具有决定性的观测发现。令人兴奋的新物理学发现——包括新粒子——可能在不久的将来成为现实。”

一些科学家最初表示，他们认为这份备忘录只是一个恶作剧，但CERN官员随后证实了备忘录的真实性。CERN发言人詹姆斯·吉列斯指出，虽然备忘录是真实的，但这只是科学家得出的数千个实验结果之一，相关评估工作仍处在非常早期的阶段。他说：“现在就确定是否发现希格斯玻色子还为时尚早，参与ATLAS实验的3000名科学家正分组进行分析。这是一份内部传达的文件，突出了一些有趣的事情，科研小组还需进行多次评估，才会正式对外公布结果。尽管当前的发现很多还未得到证实，但现在已经引发激烈的猜测，人们表现的很兴奋，认为得出了重大发现。至于这份备忘录为何在网上出现，现在还是一个未知数。”

尽管官方站出来澄清，但有关备忘录所述实验结果的各种猜测已经在博客和科学网站上愈演愈烈，一些人认为科学家已经首次发现“上帝粒子”。传闻来源于CERN官员的言论，他们声称创造了一项新的世界纪录，产生迄今最为强烈的粒子束。这份备忘录第一次在网上出现是在哥伦比亚大学物理学家彼得·沃特的博客上。他这样写道：“能否发现希格斯玻色子是很多人关心的问题，这种事件的发生几率大约是标准模型预计的30倍左右。”

曼彻斯特大学粒子物理学家和英国广播公司(BBC)《宇宙的奇迹》主持人布莱恩·考克斯教授指出，对这份备忘录应持谨慎态度。他在社交网站Twitter发帖称：“发现希格斯玻色子的传闻来自一份未经核实的ATLAS实验组内部文件。文件遭到泄露令人难以理解。未经评估的文件中出现很多错误。”

大型强子对撞机科学家称可能已经接近上帝粒子

http://www.sina.com.cn  2010年07月28日 07:46  新浪科技

参与欧洲大型强子对撞机项目的科学家公布了他们寻找上帝粒子的最新进展情况。

大型强子对撞机位于瑞士日内瓦附近CERN的环形隧道内。科学家希望建造一个更大的对撞机。

新浪科技讯 北京时间7月28日消息，据国外媒体报道，参与大型强子对撞机(LHC)项目的科学家表示，他们可能已经“接近”希格斯玻色子。希格斯玻色子也被称之为“上帝粒子”，据信在大爆炸之后宇宙形成过程中扮演重要角色。大型强子对撞机坐落于日内瓦附近。参与这一项目的研究人员表示，在短短3个月的实验过程中，他们已经探测到处于我们当前对物理学的了解——标准模型核心的所有粒子。

负责对撞机项目的欧洲核子研究组织(以下简称CERN)主任罗尔夫·赫尔在巴黎举行的国际高能物理学会议上指出，对撞实验正以超出预期的速度进行，正在进入一个能够促成“新物理学”出现的阶段。在这个阶段，科学家需要发现人们期待已久的证据，证明上帝粒子的存在，同时还需发现据信构成大约四分之一宇宙的暗物质。可观测物质在宇宙中的比重为5%，不可见的暗能量则占到70%。赫尔在此次国际会议上说：“这是一个黑暗的宇宙，我希望LHC能够为这个黑暗的宇宙带来光明。但这需要时间。”

大型强子对撞机位于17英里(约合27公里)长的环形隧道内，通过粒子撞击形成“迷你大爆炸”。目前，粒子正以大约相当于最高能量级一半的能量进行对撞，即7万亿电子伏特(7 TeV)。根据计划，对撞能量将从2013年起提升至14 TeV，进一步接近137亿年前宇宙形成时的能量水平。赫尔说：“LHC能否在2012年之前上演重大发现，我不知道。我希望这种事情发生，如果事与愿违，我们可能需要再等待三四年时间。”

年代更为久远、能量水平更低的一万亿电子伏粒子加速器位于美国芝加哥附近。参与这一项目的科学家在会上表示，他们将希格斯玻色子可能质量的范围缩小了大约四分之一，这种缩写范围的可靠性达到95%。然而，他们仍没有达到很多人相信上帝粒子“家之所在”的低质量区。上帝粒子是理论上存在的一种能量粒子，很多科学家相信这种粒子帮助赋予大爆炸孕育的所有物质质量。

大型强子对撞机项目耗资100亿美元。科学家在递交研究发现时表示，他们相信已经第一次在欧洲探测到顶夸克。顶夸克是一种大质量短命粒子，此前只在美国被发现。CERN高级研究员奥利弗·布奇穆勒表示：“从现在开始，我们进入一个新领域。我们所做的工作能够将世界带回到过去。对撞时的能量越大，我们便与大爆炸时发生的事情越接近。”

强子对撞机将一直运转到2030年，有关实验装置下一阶段工作的讨论已经开始。一些人认为，通过让亚原子粒子在50公里长的直线上对撞，两个与之相竞争的项目——国际直线对撞机(ILC)和紧凑型直线对撞机(CLIC)将引领一个高能物理学新时代。

但赫尔指出，功率更大的紧凑型直线对撞机所需要的一些技术现在还没有出现，未来任何项目的具体细节都要取决于大型强子对撞机在随后几年的发现。建造直线对撞机的地点还没有敲定，地点的选择可能取决于哪些国家愿意为这种耗资估计超过100亿美元的项目提供资金。

两种对撞机的实验将更多地影响我们对宇宙如何形成的认知，而不是让我们日常生活中使用的技术立即得到改进。科学家一直试图模拟大约140亿年前大爆炸后的宇宙形态。他们相信正是大爆炸创造了宇宙。 (秋凌)

美国费米实验室可能已发现上帝粒子(图)

http://www.sina.com.cn  2010年07月14日 07:55  新浪科技

费米实验室CDF探测器

北京时间7月14日消息，据国外媒体报道，意大利帕多瓦大学物理学家托马索-多里戈近日在博客中透露，美国费米实验室万亿电子伏特加速器(Tevatron)或许已经发现了所谓的“上帝粒子”希格斯玻色子。

尽管这并不是第一次传出关于发现希格斯玻色子的传闻，但是这无疑是最令人感兴趣的一个消息。作为世界上第二大粒子加速器，费米实验室万亿电子伏特加速器如果能够战胜最大的竞争对手大型强子对撞机首先发现“上帝粒子”，哪怕可能性很小，都足以赚足人们的眼球。

多里戈在博客《量子日记生还者》中证实了该传闻，并声称消息来自两个独立的来源。“我从两个不同的，可能是独立的消息来源打听到，万亿电子伏特加速器的一次实验发现了希格斯玻色子微弱信号存在的证据。一个消息来源说是观察到了‘三倍标准差效应’；而另一个消息来源没有详细解释，却提及了实验得到了一个意外的结果。这一结果肯定来自万亿电子伏特加速器。目前，大型强子对撞机实验还没有足够的数据来证实这种难以捉摸的神秘粒子，而世界上其他物理学实验更没有足够的能量发现它。不过，我现在还不太清楚这一传闻究竟是来自费米实验室两个粒子探测器中的哪一个，可能是CDF探测器或是D0探测器。”

多年来，CDF探测器和D0探测器一直在搜集数据，并且已经缩小了希格斯玻色子出现时的可能能量和质量探测界限。据多里戈介绍，去年11月时两项实验共同发布了一个改进的希格斯玻色子界限。自此以后，研究人员已经搜集了更多的数据，多里戈估计数据已增加了50%。因此，科学家们进一步缩小了探测界限。2009年，费米实验室物理学家甚至预测到当年底有50%的可能发现希格斯玻色子。

在多里戈的博客中，所谓的“三倍标准差效应”是指一种关于结果确定性的统计数据，也就是说从统计学上讲该实验结果有99.7%的可能性是希格斯玻色子。一般说来，一个“三倍标准差效应”并不能够证明结果的确定性，而一个“五倍标准差效应”(正确的可能性达99.9999%)通常被认为确定性的程度已高到足以证明一个完全合理的新发现。不过，“三倍标准差效应”仍然意味着这是希格斯玻色子存在的一个强有力证据。

多里戈并不是发现希格斯玻色子研究团队的成员，而且他承认这一传闻的可靠性还有待证实。不过，他似乎是希望将自己所听到的这个振奋人心的消息及时与大家分享。多里戈补充道，物理学家或将于本月底在巴黎举行的国际高能物理会议上公布关于这一实验结果的更多消息。