欧洲大型强子对撞机将揭宇宙形成秘密

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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。
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- t  g1 A2 b) H- u　　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。
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　　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。

( i1 x7 W8 ^0 \- R' L7 m* q' u5 _　　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。

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到时就可以验证四维或以上的空间维度是否真的存在了.

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２００１年１２月，欧洲核子研究中心的科学家在进行了为
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
发现希格斯玻色子存在的证据。
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+ L7 z3 G2 j+ y9 A, q3 S8 l　　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
$ L; R( C/ ~( ?8 R# k4 N$ M总是要从ＦＤＩＳＫ做起，尽管大多时候ＦＯＲＭＡＴ完全可以
" Y" `1 s: d8 N* k- h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
# T, e/ S% Z7 i/ n4 \0 X- p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
: V. x- u/ s# f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
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
! s# f8 {2 j  H* T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
8 W( p9 r: \" Q) ?- z/ p' }是——验证希格斯玻色子的存在。

　　粒子学家们的这一追求是完全可以理解的。因为数千年来，
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
+ K4 [8 i/ M! Z" h, l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
* r% D* `) \  |1 L, N! s* Z& C+ M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
7 Z$ W3 @. g. `: W7 M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
: N# L6 ?" Y! t! y' P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
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
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
! z2 u* `+ Q  J$ w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，
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
/ o0 s' V7 ~' I# ?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）
9 n; c: p  M! h( n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，
6 E- `' Z6 p3 c  M, @9 K/ S* I/ G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
- y6 C' m8 R3 T2 D6 m8 p5 J' L5 `% p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
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
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。
2 K) j# r9 G3 S8 D+ n1 a2 ^/ Y, @
0 E) O2 j- H4 M% Q  o$ ~0 ?　　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
8 R6 ^) h& V, A2 ^# V, Q/ f% }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
$ J) T" z7 t, I0 k- N; n+ L! z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
! u. N  m- y& j1 q. ^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
* k7 `+ v+ r3 c) f3 F6 V6 Y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
+ m) G( v$ L, `% D) R0 Y/ k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
' l) b$ a6 j* E* Z6 K3 H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
( p% B& X0 R, h* n* B* {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，
* i( s$ v/ F8 Q1 D. F  c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
  |/ k  G8 n2 I1 J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
: d% q8 i% s7 h4 q% j的基本粒子。

6 j. B$ j. k( C+ l( D$ W- H1 F- N　　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
  E1 @4 X% ?4 T# F０００年９月，欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机（ＬＥＰ）
& A/ x: |4 d0 `: m% @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
8 D$ d# R( t" @6 z) M4 B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
+ @* l8 S5 X, d# P& u) ?' D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
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
6 R# [9 G4 V+ i4 s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
验数据分析错误。
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4 t, Q) Z  q4 J# [* u　　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
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，
/ D7 ~' n+ q" p& x毕竟还剩下３０％。对于科学而言，哪怕是０．０１％的可能都
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
5 z' G1 L" j7 n# I3 I+ B# b: ]" ~0 U挽救标准模型这座大厦而已。
　　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
& w+ g: A1 Q1 h7 t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
! U1 @8 |' J+ X0 j5 ^5 d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
2 w$ _6 Y7 n5 j' ?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。

　　或许，不久人们就会真的发现希格斯玻色子的存在；或许，
  x; F5 n; w# U/ G& g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；
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。