大約137億年前，宇宙還處于一個密度極大且溫度極高的太初狀態(tài)。宇宙經(jīng)過不斷的膨脹到達今天的狀態(tài)。當大爆炸結(jié)束后，構(gòu)成宇宙的物質(zhì)包括夸克－膠子等離子體，以及其他所有基本粒子。

盡管6種夸克和6種輕子都已發(fā)現(xiàn)，但被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子至今尚未在實驗中觀察到。希格斯玻色子（(Higgs boson）)是粒子物理學標準模型預言的一種自旋為零的玻色子，被認為是物質(zhì)獲得質(zhì)量的根源。

中國科學院高能物理研究所陳國明研究員告訴中國日報記者，由于希格斯玻色子只在大爆炸的瞬間產(chǎn)生，而且很快就衰變了，所以人們很難找到它存在的證據(jù)。

“那么我們怎么才能觀測稀格玻色子？我們必須模擬大爆炸最初的時刻。，”陳國明說。

陳國明是歐洲大型強子對撞機CMS實驗小組成員之一，每年都要赴歐洲核子中心進行合作研究。

歐洲核子中心的兩大實驗CMS（(緊湊渺子線圈）)和ATLAS（(超導環(huán)場探測儀）)共有中國科學家6０人參與，分別是中國科學技術(shù)大學、中科院高能物理研究所、北京大學、南京大學與山東大學。

而其中的的大型強子對撞機的CMS試驗匯集了來自全球38個國家，175個大學或研究所的3000多位科學家參與，總投資5億瑞朗，其中中國大陸方面中方貢獻1%。

在全世界的矚目下，歐洲核子中心（(CERN）)科學家于7月4日宣布看到一個新粒子，很可能就是希格斯玻色子。

“看到這個成果，怎么能不令人興奮呢！” 歐洲核子中心研究室主任Sergio Bertolucci說。（(CERN Research Director Sergio Bertolucci）)

“去年我們曾聲明，2012年我們要么發(fā)現(xiàn)類似希格斯玻色子的新粒子，要么排除希格斯玻色子標準模型理論。經(jīng)過慎重觀察，我們找到了分歧點：新粒子的發(fā)現(xiàn)預示著我們對未來的理解更進一步。”

英國物理學家彼得?希格斯（(P.W.Higgs）)和其他學者一起在1964年提出了希格斯機制，以解釋物質(zhì)的質(zhì)量之源。但這個學說并沒有立即得到人們的認可。

比如，英國媒體每日電訊報引用霍金自嘲的話， “我和密歇根大學的戈登?卡尼(Gordon Kane)打了賭，我說希格斯粒子是不會被找到的。但現(xiàn)在看起來我似乎剛剛輸?shù)袅?00美元。”

已經(jīng)83歲的彼得?希格斯在愛丁堡大學出席新聞發(fā)布會。當希格斯教授聽到宣布該粒子存在的聲明時，當場老淚縱橫，他說：“對我來說，這真是難以置信。這一切竟然會在我的有生之年發(fā)生。”

在發(fā)現(xiàn)稀格玻色子的CMS試驗中，中國的貢獻主要集中在三個方面。中科院高能所和北京大學組成的CMS中國組成功建造1/3的端部繆子探測器陰極條室和阻性板室。另外，中國科學院上海硅酸鹽研究所向CMS提供了用于電磁量能器的5000余根自主研制的鎢酸鉛(PWO)閃爍晶體。

大型強子對撞機建于日內(nèi)瓦附近、瑞士和法國交界地區(qū)地下100米深處的環(huán)形隧道內(nèi)，隧道總長約27公里，兩束能量均為3.5萬億電子伏特的質(zhì)子流將在超導磁鐵約束下“迎頭相撞”。

“假如我們現(xiàn)在用兩個玻璃球?qū)ψ玻敲床Ａ驎菜椋锩娴膹碗s結(jié)構(gòu)我們就能看出來了，”陳國明說，“不過質(zhì)子對撞要困難的多。每對撞10的^12次方才可能出現(xiàn)一個稀格玻色子。”

“另外，CMS中國組在下一階段將著重研究Higgs的相互作用特性。清華大學的鄺宇平院士在LHC對撞之前就很有前瞻性地提出，在Higgs被發(fā)現(xiàn)之后選取質(zhì)子質(zhì)子對撞產(chǎn)生兩個前向噴注加兩個W粒子的事例來研究Higgs和W的相互作用強度。我們已經(jīng)使用蒙特卡羅模擬研究了這一過程，并且在國際刊物上發(fā)表。同時用真實數(shù)據(jù)研究了前向噴注的特性，以CMS的名義發(fā)表了文章。因此我們在Higgs和W的相互作用強度的測量方面已經(jīng)走在頭里，”陳國明說。

今年3月，美國費米實驗室“萬億電子伏特粒子加速器”(Tevatron)也宣布他們不就將公布了一項“有趣”的結(jié)果。盡管Tevatron已經(jīng)處于半退役狀態(tài)，但是它之前進行的對撞實驗產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)尚需分析。

據(jù)英國廣播公司網(wǎng)站和《自然》雜志網(wǎng)站7月2日報道，美國能源部下屬的費米國家加速器實驗室當日宣布，該實驗室萬億電子伏特加速器（(Tevatron）)的數(shù)據(jù)“強烈表明”了被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在。不過，這些數(shù)據(jù)只能接近證明它的存在，還需要根據(jù)歐洲大型強子對撞機（(LHC）)的實驗結(jié)果來建立發(fā)現(xiàn)“上帝粒子”存在的更堅實證據(jù)。

來源：中國日報（記者 程盈琪） 編輯：于姝楠