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“神秘信号”渐强 费米对撞机或将发现新粒子

来源:94677奇闻网时间:2011-06-04奇闻指数:编辑:admin手机版

  美国费米实验室在今年4月曾宣布瞥见了未知粒子的身影。对于这一消息,如果有物理学家当时不觉得太兴奋,那么现在,他们一定会兴奋起来。
  当时有消息称,科学家利用位于美国伊利诺伊州的粒子加速器进行质子-反质子对撞实验,在研究对撞产生的碎片后认为他们可能发现了新的基本粒子。这一消息同时引来了好奇与怀疑。当时科学分析的依据是费米实验室对撞机探测器(CDF)实验项目在8年间收集的数据。这些实验的目的是制造能够传递弱核力的W玻色子,同时伴随产生两股夸克流。
  但数据上的一处可疑波动显示,在1450亿电子伏特的能量条件下,产生上述实验结果的几率会意外地增加。这表示可能有某种具有相当质量的未知粒子参与制造了实验结果。显而易见的是,无论这一粒子究竟是什么,物理学的标准模型理论都没有预见到它的存在。更富神秘色彩的是,这种粒子显然不是希格斯玻色子——人们长期以来一直在寻找的一种能够把质量赋予其他粒子的最基本的粒子。
  不过,物理学家们依然很冷静,强调说实验结论还需要进一步论证。先前公布的实验偏差率是“3西格玛”,即这种数据波动有千分之一的可能性只是数据上的偶然性偏差导致的。因此,这一实验成果已经足以被看成是一种“证据”,但距离一个真正的科学发现所必须具备的“5西格玛”黄金标准尚有较远的距离。
  但现在,CDF小组分析过的数据量几乎达到了先前初步实验结果所依据的数据量的两倍,而且分析结果并没有偏离早先的结论。事实上,正如CDF物理学家乔瓦尼蓬齐本周在法国布卢瓦的一次会议上所说的,实验结果正变得越来越扎实。有报道称,偏差率已经达到了“4.8西格玛”,距离确定无疑的“5西格玛”仅有一步之遥。
  既然实验结果源于偶然偏差的可能性仅剩下百万分之一,那么我们面前貌似只有两种选择了——要么是我们未曾考虑过的系统效应或探测效应所造成的后果,要么表示我们确实发现了新粒子。
  位于瑞士的欧洲大型强子对撞机应当同样有能力检验CDF小组的实验结果。有消息称,欧洲大型强子对撞机并没有观测到类似的数据波动——但CDF小组的发言人罗布-罗泽认为这并不能说明什么,因为欧洲收集的数据尚没有费米实验室这么多。罗泽解释说:“他们目前的灵敏度还无法观测到这一现象。”
  那么,假如真的存在所谓的新粒子,它究竟是什么呢?这是一个极具价值的问题,理论家们已经在下赌注了。
  有人认为这种粒子名叫Z玻色子,假设其作用是传递类似于电弱力的一种新型作用力,但这肯定是一种特殊的Z玻色子,否则不可能默默逃过欧洲核子研究中心对撞机的注意?;褂腥巳衔?,这可能证明了超对称性理论。这种理论假定每种粒子都有一个“影子伙伴”。费米实验室的数据波动因此可能是“超夸克”或“超电子”———夸克与电子的“超对称伙伴”造成的。另外一些人则认为这是一种人工色介子,即人工色模型理论中阐述的一种粒子。人工色介子负责传递的新型作用力类似于强核力,但其运行能量要高得多。
 

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