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新浪科技訊 北京時間4日消息，據國外媒體報導，兩年前，物理學家歷史性地探測到了希格斯玻色子。如今，科學家正不斷加深對這一粒子的探索，希望藉此解決一些重大的宇宙謎題。
在無比繁雜的實驗數據中，物理學家漸漸弄清了這種神秘粒子的一些特性和行為。不過，有些問題依然令人感到困惑。在無窮小的量子水平上，對希格斯玻色子的了解越多，科學家在某些宇宙學問題——如暗物質——上的解釋就會越充分。
“我們所觀察到的希格斯玻色子特徵，如質量、相互作用力和壽命等，將為理解更基礎性的理論提供強大的約束。”杜倫大學粒子物理現象學研究所(IPPP)主任Valya Khoze道。從明年開始，科學家將利用已經升級的大型強子對撞機(LHC)對亞原子粒子進行轟擊。他們不僅希望能發現新的粒子，而且希望希格斯玻色子顯示出更加神奇的一面。
到目前為止，希格斯玻色子還十分符合粒子物理學裏的標準模型。在粒子物理學中，標準模型是一種被廣泛接受的框架，同時也是解釋宇宙如何構建的主流理論，可以描述強力、弱力和電磁力三種基本力及組成所有物質的基本粒子。
標準模型的缺陷在於，它不能夠解釋暗物質或暗能量，而這二者組成了宇宙的95%。此外，標準模型與引力理論也不相容。科學家提出了一些理論來解釋上述的矛盾，如超對稱模型。超對稱是費米子和玻色子之間的一種對稱性，或許能夠解釋暗物質和暗能量。
目前，在大型強子對撞機上還沒有發現任何有關這種對稱性的證據。此外，超對稱模型預言了至少5種類型希格斯玻色子的存在。科學家希望利用大型強子對撞機做更加深入的研究，觀察希格斯玻色子是否會表現出與標準模型不一致的行為。不過，位於日內瓦附近的大型強子對撞機目前處於睡眠模式中，正接受為期18個月的大檢修。大型強子對撞機由歐洲核子研究組織(CERN)建造，在7月1日剛剛度過了60周歲的生日。
“新物理學”
“這將給我們一個非常好的暗示，即存在超越標準模型的物理學，我們即將迎來新的物理學，”ATLAS(A Toroidal LHC ApparatuS, 超環面儀器)試驗計劃的負責人戴夫·查爾頓(Dave Charlton)，“它也將幫助解決我們目前遇到的許多物理學難題。”
希格斯玻色子是標準模型的基石。在20世紀70年代初，科學家建立了標準模型，用來解釋占宇宙5%的可見物質和能量——皆由基本粒子所組成。不過，新發現的一些玻色子卻表現出了不一樣的特性，令物理學家感到困惑不已。
首先，他們不明白為什麼這些粒子的質量會如此之小，以及它們在宇宙大爆炸之后的早期宇宙中所扮演的是什麼角色。這些問題或許得等到所謂的“新物理學”出現之后才能得到解決。
大型強子對撞機將在明年重新投入使用，科學家希望尋找到新的粒子，包括其他類型的希格斯玻色子，以及可能存在的玻色子“不可見衰變”，從而為暗物質的存在提供證據。
“標準模型中的所有粒子都已經被發現了，”戴夫·查爾頓，“如果我們發現了新粒子，那它將指向超對稱模型或者其他新的理論。它將告訴我們，標準模型是有漏洞的，還存在其他可能。”查爾頓還道，我們或許永遠不知道大型強子對撞機所發現的希格斯玻色子是否就是標準模型中預言的那種粒子，它也可能僅是與之類似的東西。
Themis Bowcock是利物浦大學粒子物理學領域的帶頭人，他，標準模型的幾個預言在過去兩年中獲得了證實，這使科學家的關注焦點落在了一些未解的問題上。“它使我們退后一步，用更加利的眼光來看待知識的邊界，”他，“我們意識到，雖然我們克服了許多距離最近，也最為明顯的挑戰，但就像一個15世紀的航海家，正向著地圖以外的‘新世界’航行一樣，我們也在試圖發現那剩餘的95%。”(任天)
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