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科学松鼠会

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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发现了新的基本粒子—接下来是什么?  

2012-07-05 16:22:56|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:小红猪小分队

想初步了解希格斯粒子,先看下面一段搞笑通俗的视频,字幕by游识猷。

下文翻译自CERN的Press office网站,原文链接:http://press.web.cern.ch/press/background/B11-Higgs_understanding_begins_en.html

译者:月光

校对:Ent

ATLAS和CMS实验都发现了一种新的基本粒子,它符合人们苦寻已久的希格斯玻色子的很多特征。现在激动人心的工作是,如何理解它的重要意义。

ATLAS和CMS小组称他们所获得的结果是“非常初步的”,他们于7月4日在本年最重要的粒子物理学会议ICHEP2012( 国际高能物理大会 )上宣读了他们的结果。目前,分析结果仍在合并确认的过程中,期望会在本月底基本完善。一旦分析结果正式完成,接下来就是确定该粒子的本质、探寻它将如何改变我们对宇宙的理解。用粒子物理的说法,“强证据”意味着观察结果来自统计涨落的概率不足百分之一。如今,ATLAS和CMS的实验都超过了可以宣布发现的百万分之一的级别,当这些分析报告完成之时,实验结果将会确认其可信度。

寻找希格斯粒子的一直是粒子物理学领域的头号任务之一。上世纪60年代中期,人们曾提出一种机制来解释为什么自然界的一种基本作用力的作用距离很短,而另一种却有无限的距离,而希格斯子就和这种机制有关。这里长距的力是指电磁力,为我们从星星带来光亮,传送电流到我们房子四周,我们身体的原子和分子因它而成形;而短距的力指弱力,驱动着恒星制造能量的过程。电磁力的载体是叫做光子的粒子,它没有质量,而弱力的载体却是有质量的W粒子和Z粒子。就像人们相互传球一样,相互作用的粒子们也传递着这些力的载体。球越重,它能被扔的距离就越近;力的载体越重,力的作用距离就越短。W粒子和Z粒子在1980年欧洲粒子物理研究中心被发现,但是带给他们质量的机制仍是未知,而希格斯玻色子是其中关键。

然而,简单的观察还远远不够,因为希格斯玻色子可以呈现很多形态。在它最基本的形态下,这种机制就是最简单的理论模型,它解释了光子,W粒子和Z粒子,以及其他基本粒子质量不同的原因。但是这种机制的其他形式可以联系到比如像超对称这样的理论,它可以解释宇宙中神秘的暗物质,或者预测多余空间维度的理论,如果后者得到验证,必将颠覆我们对所居住的这个宇宙的认识。

于是一旦发现被证实了,下一个问题是“我们找到的是哪一种希格斯玻色子?”正确的分辨确认新粒子的属性需要大量的数据,花费相当长的时间。这过程很像从远处认出一张熟悉的脸;需要近距离观察才能分辨这是那位爱喝咖啡的老朋友,还是她那喜欢茶的双胞胎姐姐。但不论被发现的希格斯玻色子呈什么形态,我们对宇宙的理解都即将改变。

god-particle-higgs-boson-gi

【配图出处:http://blog.zap2it.com/

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