欧洲大型强子对撞机将揭宇宙形成秘密

高潮

据中国国际广播电台报道 迄今为止最大的科学研究设备——大型强子对撞机，正在紧张的安装调试之中。欧洲粒子物理研究所的研究人员，正在一条长达27公里的地下隧道里，安装这台巨型管状粒子加速器及其相关设备。几个月后，它就将投入运行。届时，科学家们将可能不仅获得宇宙起源研究的资料，而且制造出黑洞。
4 l' G* t  \' y8 R9 a3 C, r. i
$ y$ c8 h. l/ V- `8 l0 c　　对撞机工作的机理是：对两束粒子同时加速，使它们以接近光速的速度运动，然后让它们相撞。科学家们的计算显示：每个质子在撞向另一个质子时，其携带的能量相当于一辆重400吨的火车以每小时200公里的速度前进时所具有的能量。科学家们预测，每秒钟可以发生约8亿次这样的碰撞，而每次碰撞都能够产生一些亚原子碎片，供科学家们筛选和研究。

0 c9 M, J1 [' Z$ I　　而科学家们最想找到的，可能就是希格斯玻色子了。很多年以来，物理学界一直没有解决一个看似简单的问题，即物质为什么拥有质量？1964年，英国爱丁堡大学物理学教授彼得·希格斯提出了一个玻色子的理论，用以回答这个问题。

* r$ T0 P* ^9 e8 E$ f/ L5 V9 b　　科学家们还希望在对撞过程中可以产生他们所感兴趣的其他东西，比如黑洞。欧洲粒子物理研究所的研究人员希望，大型强子对撞机可以轰开人类所不知道的其他宇宙维度，它就可能释放出巨大的能量，从而将其周围的物质吸进去，形成人造的微型黑洞。

高潮

到时就可以验证四维或以上的空间维度是否真的存在了.

高潮

２００１年１２月，欧洲核子研究中心的科学家在进行了为
$ ^6 t7 ^/ Y: J% M! i( E期一年的数据分析后，公布了对该中心大型正负电子对撞机关闭
前最后５年为寻找希格斯玻色子而进行的大量实验的结果：没有
9 a0 ^* Y7 F3 y' f) e# T. q发现希格斯玻色子存在的证据。
! ~' d6 x3 C$ x/ h
# N1 `" I2 p- e2 p$ n' C/ j" u- }1 g% x　　追求完美无疑是人类的天性之一。就好比我每每重装电脑时
总是要从ＦＤＩＳＫ做起，尽管大多时候ＦＯＲＭＡＴ完全可以
9 Y6 z8 P* N) z; u. T解决问题，但总觉得这样颇不完美，累且繁复一点成为追求完美
1 S4 W( ]" o7 }) o0 B% d的代价在我看来完全值得。当然，这个例子似乎并非“人类追求
完美”的强力明证，但似乎还有点逻辑价值。一千个人所追求的
5 C3 M: m5 L5 V* K2 B+ S完美可能远远超过一千种形式，但在数千年研究积累之下，如今
' U) h8 m/ v* \& H0 Y0 ?  l% X大多数的粒子物理学家们对于完美的追求已经变的单一了，那就
是——验证希格斯玻色子的存在。

! W2 Z- b2 L" K: H  }5 N: B/ y　　粒子学家们的这一追求是完全可以理解的。因为数千年来，
1 E' k: e' v- i% [7 j  n人类在对物质本质的研究领域已经走到了这一步，那就是一旦验
" q1 E1 o. L0 P/ \7 t3 {% @证了希格斯玻色子的存在，物质构成之谜的神秘面纱就伸手可及！
有了希格斯玻色子，统一理论就完全成立了，将有更多的世间万
象因此而被认知，科学的世界也就毫无疑问的更加完美。有人因
8 c7 v5 k, d' k' H此将希格斯玻色子比做粒子物理学领域的“圣杯”，然而在我看
& q# @( O. J8 ?来，它更像是促成人类追求完美的天使。

　　还是让我们具体的看看，希格斯玻色子究竟是个什么样的东
东。

　　人们已经发现，自然界中物体之间千差万别的相互作用，可
# Y) Z0 N3 B4 z7 v以简单的划分为四种力：即引力、电磁力、维持原子核的强作用
: z( Z" f8 g. M& V2 M力和产生放射衰变的弱作用力。在爱因斯坦的广义相对论解决了
重力的问题之后，人们很自然的开始尝试建立一个统一的模型，
" j2 O8 m, E6 _+ b以期解释通过后三种力相互作用的所有粒子。准确的说，这一假
设模型被称为标准模型，它把基本粒子（构成物质的亚原子结构）
分成三大类：夸克、轻子与玻色子。不用去管这个理论多么复杂，
, o5 z/ q6 h9 U9 ?6 o/ R8 s我们需要知道的只是借助于这一理论使得物理学家们眼中的世界
0 x8 L0 X% t9 T5 F变得简单起来：夸克借助于强作用力结合起来，由此产生出质子
( E+ r3 @5 q% N* [. m& ?' ^; A和中子；这两种粒子再形成原子核。而属于轻子家族的电子则绕
; w5 I/ O1 ^! b# V6 U% i3 `& }着原子核旋转，从而形成完整的原子结构。其他已知的亚原子粒
子，要么可归入轻子家族，要么是不同的夸克组成的。
) `, G$ ?% _$ h& Z3 {& I
　　标准模型的出现，使得各种粒子如万鸟归林般拥有了一个共
同的“家园”，而且尤其让人陶醉的是，在这个模型中不同粒子
  j9 o- z5 G3 q* F/ S6 G  m的性质大体上都可以用具有数学对称性的定律来决定，非常之完
美。然而，这种完美有个致命的缺陷，那就是该模型预测出的粒
子没有任何差别并且质量都为零。于是，物理学家们开始了并不
陌生的修补理论大厦的工作，他们假定了希格斯场的存在。进一
2 O- w$ d+ r, |0 \* P2 f/ N步，由于任何已知的场都有与之相关的粒子，因此假设前进一步
的假设就导致了天使的出场——希格斯玻色子的存在。

换个角度，让我们从假设的结论出发追溯回去似乎更容易理
3 B) O7 R4 H5 F3 p3 R7 u解。假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源，是电子和夸克等
形成质量的基础。其它粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游
弋，受其作用而产生惯性，最终才有了质量。而后所有的粒子在
除引力外的另三种力的框架中相互作用，统一于标准模型之下，
构筑成大千世界。标准模型预言了６２种基本粒子的存在，这些
- s# Y) t4 S: e! t0 {8 v% X粒子几乎都已被实验所证实，希格斯玻色子是最后一种未被发现
的基本粒子。

6 }5 ^$ y+ E5 P3 I　　其实科学家们的完美在进入本世纪的时候几乎就要实现：２
% b4 s. O2 M4 E" |: P* M) l０００年９月，欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机（ＬＥＰ）
0 D" e* _. p& x4 [6 a研究项目的科学家介绍说，他们在实验中发现了一些表明希格斯
  t' i1 A, w* A7 Y1 i6 w( O# i玻色子存在的迹象。天使似乎终于露出了她的微笑，然而可惜的
是，天使的笑容并非如同蒙娜丽莎般永恒。当人们为欧洲核子研
& G! l) h: L; ~1 n/ D) G! L' `究中心的科学家们更确切的证据翘首期待一年之后，等来的却是
相反的结果：科学家们没有发现希格斯玻色子存在的证据。如果
说有发现的话，那只是去年“发现希格斯玻色子存在迹象”的实
6 Y" Y1 M& W* Q8 G1 [验数据分析错误。

+ k: e' @) c9 W; l& [9 \$ Q　　由于现有理论估计希格斯玻色子的质量可能为８０吉电子伏，
但欧洲核子中心利用ＬＥＰ在１１５吉电子伏的能量水平上依然
没有找到希格斯玻色子，因此许多科学家对这一结果感到十分失
' p' m# n8 z6 @% |/ S望。在这一结论的基础上，科学家们预计希格斯玻色子存在的可
能性仅剩下３０％，如同欧洲核子中心的科学家尼尔·卡德所说：
“我们失去了大部分的狩猎场”。不过，美梦依然有成真的概率，
. v& i4 o% o2 c5 M- r+ _: Q毕竟还剩下３０％。对于科学而言，哪怕是０．０１％的可能都
/ w! J( B( `5 ?1 v完全可以铸就一幢新的理论大厦。只是，我们这里的希望是为了
挽救标准模型这座大厦而已。
. z& s) r/ [' w- [3 l  B  |$ _　　其实，标准模型并非是唯一的理论体系。早在数十年前，就
有人针对标准模型的缺陷提出了新的理论，即超对称理论，甚而
有之，还有人提出了条件更为宽泛的弦理论。而即使标准模型成
立，由于其不能将引力纳入其体系之中也不能满足一些科学家对
% a: E1 o3 L8 u! `完美的追求，他们认为宇宙不可能由两种毫不相干的理论统辖。
所以，希格斯玻色子这一天使即便是降临人世，也应该不会成为
人们追求完美世界的终结。

) ], o, V8 J# s( S8 A3 r　　或许，不久人们就会真的发现希格斯玻色子的存在；或许，
% q/ U( a7 O% F) V5 H, u不久人们将发现其它现有理论模型更加精确并找到另外的天使；
& F( b8 U7 N; E. U8 V或许，人们终将推翻所有现有假设建立全新的理论模型并最终得
到验证；或许，人们在得到验证的结果后又发现人类认知的世界
被引入全新的领域；或许……无论如何，我们需要的其实并不是
天使，只是一个合理的存在。