上帝粒子现形记：质量来源之谜或将解开( 三 ) _粒子

即使“撞出”希格斯粒子后，还有一个很麻烦的问题是，希格斯玻色子无法直接观测到，只能通过观测到某种粒子衰变之后产生的光子等其他粒子，反推这些光子会不会是粒子碰撞产生的希格斯玻色子衰变出来的。
然而每1012次的质子对撞，才可能产生一次希格斯粒子。更加困难的是，这种粒子一旦产生就转瞬即逝，在碰撞后10亿分之一秒的时间内衰变，因此要想捕捉到它极不容易，需要进行足够次数的相撞，并进行海量数据分析。
为了寻找希格斯粒子，美国费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)运行了26年，期间发现了新粒子“顶夸克”，也逐渐逼近了希格斯粒子的“活动范围”，但希格斯玻色子仍难觅踪影。
张宏浩介绍，LHC能达到的能量级已经足够大，大到可以做“裁判”了：如果真有希格斯粒子存在，它一定能探测到，不像以往的实验设备存在漏网的可能性；反过来，如果它仍然不能探测到希格斯粒子，就说明这东西根本不存在。
在LHC自2010年开始高达3.5TeV的能量运作之后，CMS与ATLAS两个探测器都屡次观测到了希格斯粒子存在的迹象。但经过严格标准统计，结果都不能成为上帝粒子存在的有力证据。
经过了足够多次数的观测，欧洲原子核能中心最终确信自己已经找到了“上帝粒子” 。在发布会上，CMS宣布发现质量为125.3±0.6 GeV/c2的新玻色子，标准差为4.9；ATLAS发现质量为126.5GeV的玻色子，与模拟重建事件能量的标准差为4.6 。这样的标准差，几乎可以强有力地说明新粒子被发现。
不过CERN的科学家们仍持一种审慎的态度。CERN所长说：“从一个外行人的角度来说，我们已经发现希格斯玻色子了；但从一个内行的角度来说，我们还需要更多的数据。”
标准模型或被超越
标准模型只能解释4%的宇宙，占宇宙质量96%的暗物质与暗能量仍然没有得到解释，希格斯玻色子可能会参与形成暗物质
利物浦大学粒子物理系主任瑟密斯·布考克则称，对于物理学家来说，这次发现就像哥伦布发现美洲大陆。
“这是一项无与伦比的成就。”参与欧洲LHC工作的加州理工学院物理学教授玛丽亚·斯皮罗普卢说，全球范围内，各大学和实验室的粒子物理学家、工程师、技术人员已为这一时刻的到来努力工作了数十载。
但它只是一个开始。今后，首先要做的就是衡量新粒子的量子属性，确定它是否是标准模型中的希格斯玻色子。
“当然它也很可能是一个人们从未预想到的全新理论中的粒子，我们更希望是这种情形，这样在科学上将意味着更大的突破。”张宏浩表示。
由于标准模型所预言的未知粒子可能会干扰相关的量子力学行为，不仅会在对希格斯粒子的分辨上混淆视听，还会对希格斯粒子的反应道，包括了产生和衰变的有所影响。科学家们需要精确观测这种粒子在LHC的探测器中产生和衰变的不同方式。
张宏浩介绍，欧洲核子研究中心针对此项发现的论文还未发表，可能要等到7月底，目前还在进行数据的分析工作，“到时公布的数据和结果将更为重要，决定了标准模型将被确证还是会被超越。”
即便希格斯玻色子的终于发现，填补上了物理学标准模型的最后一块拼图，仍不意味着粒子物理学画上圆满的句号。
发现希格斯粒子，只是稳固了既有理论体系的基?。っ髁吮曜寄Ｐ屠砺鄣目煽啃裕?而在标准模型的基础上，科学家寻求最终的大一统的物理理论，还有很长的路要走。