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標  題: [新聞] 美國費米實驗室或發現上帝粒子能量區域
發信站: 批踢踢實業 (2012/02/22 Wed 16:33:47)

美國費米實驗室或發現上帝粒子能量區域

http://tech.sina.com.cn/d/2012-02-21/10526749726.shtml

　新浪科技訊北京時間2月21日消息，據國外媒體報導，在世界媒體的聚焦關注之下，人
們對於希格斯-玻色子早已變得不再陌生，但是有關美國費米實驗室“萬億電子伏特粒子
加速器”(Tevatron)的科學家們將於近日宣布一項“有趣”結果的消息還是引發了諸多期
待。

　　但是，這台加速器不是已經處於半退役狀態了嗎？可以這麼說，但是事實也並不完全
如此。事實是，儘管這台房子般大小的巨型粒子加速器確實已經處於停工狀態，但是它之
前進行的對撞實驗產生的海量數據尚需分析。

　　羅伯特·羅瑟(Rob Roser)是加速器CDF實驗項目的首席科學家，根據他的說法，
Tevatron產生的數據中隱藏著可以支持此前歐洲核子中心大型強子對撞機(LHC)結果的線
索。並且，他還透露此項重要成果將於下月面向公眾公開發布。

　　週五，美國科學促進會(AAAS)在溫哥華召開會議，在這次會議上，羅瑟表示：“我們
將宣布一項有趣的結果，至於究竟是我們發現了什麼還是否定了什麼，請拭目以待。 ”
他這樣說真的吊足了人們的胃口。

　　在這台巨型加速器關閉之後很長時間裡，物理學家們仍將有大量的工作可做。CDF實
驗探測器獲得的數據中記錄著數十億次激烈的粒子撞擊事件，它們需要進一步分析。在對
這些數據進行透徹分析之後，一個信號開始逐漸浮現。

　　在大約125千兆電子伏特範圍附近，一個信號開始顯現，這一區域也正是歐洲科學家
們發現存在一個峰值的地方。而這一位置也恰好是理論計算中認為希格斯-玻色子應當具
備的能量範圍。

　　但是別高興的太早。這個信號只是一個暗示，而非一項真正的發現。儘管之前羅瑟曾
經表示3月份將要宣布的這項消息將是一次“3Σ事件”。這是物理學家們的說法，用來表
示某個信號是確實可信的。然而即使是一次所謂的“3Σ事件”，仍有大約0.1%的可能性
這種信號是噪音或統計誤差。

　　結合ATLAS和CMS兩項探測器數據結果，LHC探測到的這一信號是“真實”的置信度大
約是4.3Σ，也就是說大約有99.996%的可能性這一信號是真實的。當然，也就是說仍然有
0.004%的可能性這一信號並非真實的。

　　因此，不管是LHC還是Tevatron設備的結果，都還需要進一步的分析，並進行更多的
對撞實驗，以便獲得所謂的“5Σ信號”——這是物理學家們的“黃金標準”，或者更精
確的說，其誤差可能性低於100萬分之一。

　　但是不管怎樣，2012年對於粒子物理學家們而言將注定是一個令人興奮的年份。這是
一場在一片非常遼闊的大海裡打撈一枚非常細小的針尖的遊戲，在這場遊戲中，美國費米
國家實驗室的物理學家們顯然準備搶得先機，他們將在歐洲同行們甚至都還沒完成熱身動
作的時候就宣布他們有關希格斯粒子的潛在線索。

　　但自從2010年以來，歐洲人的加速器運行幾乎完美無瑕，他們在設備能級和復雜性方
面都超越了Tevatron。但即便如此，建於1987年，已經較為老舊的Tevatron仍然具有它獨
特的優勢，那就是它這麼多年來運行中所積累的海量數據。Tevatron設備所能達到的最高
能級是1萬億電子伏特，這也是它得名的由來。而LHC設備的設計能級則是Tevatron的7倍
。

　　因此，隨著美國費米實驗室的物理學家們奮力分析多年來累積的數據，而歐洲同行們
則不斷提升他們設備的能級水平，對希格斯粒子的搜尋範圍正在迅速縮小，因此，最終發
現或是否定希格斯粒子，這都只是一個時間問題，甚至可能在今年之內就會水落石出。(
晨風)

http://goo.gl/xtZVZ
2000年，美國費米實驗室的工作人員正在安裝CDF探測設備的中央外圍軌道裝置

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