第二百六十一章 21世紀(jì)最偉大物理發(fā)現(xiàn)
物理屆關(guān)于新粒子的探索是這樣進(jìn)行的,首先有熟知的粒子和過(guò)程,然后用他們?nèi)ヌ綔y(cè)“新粒子”,科學(xué)家們沒(méi)辦法觀測(cè)到這個(gè)所謂的新粒子,他們只是知道一旦有這個(gè)粒子,將在實(shí)驗(yàn)上看到有不同的信號(hào),這些粒子都是理論和實(shí)驗(yàn)自洽的結(jié)果。
當(dāng)他們推測(cè)出這個(gè)“新粒子”的屬性,知道了它的質(zhì)量、寬度、自旋等等后,然后在模型中加入這個(gè)粒子,又去模擬和實(shí)驗(yàn)下一個(gè)“新粒子”的探測(cè),周而復(fù)始,構(gòu)建了現(xiàn)在粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型和實(shí)驗(yàn)框架。
目前在標(biāo)準(zhǔn)模型里一共有六十二個(gè)粒子,包括電子、正電子、電子中微子、反電子中微子等十二種輕子,輕子是指不參與強(qiáng)相互作用的自旋為?/2的費(fèi)米子。
還有紅上夸克、綠上夸克、藍(lán)上夸克、反紅上夸克、反藍(lán)上夸克、反綠上夸克等三十六種夸克,它們是是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元。
最后就是光子、引力子、W+玻色子、W-玻色子、希格斯玻色子等十四種規(guī)范玻色子,它們是傳遞基本相互作用的媒介粒子,它們的自旋都為整數(shù)。
目前十二種輕子、三十六種夸克和十二種規(guī)范玻色子都已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)證實(shí),只剩下了希格斯玻色子和引力子尚未被發(fā)現(xiàn),但是它們的屬性已經(jīng)被理論物理學(xué)家們推測(cè)出來(lái),引力子被定義為一個(gè)自旋為2、質(zhì)量為零的玻色子;希格斯玻色子則為一種自旋為零的玻色子。
所以只要在這次的試驗(yàn)中觀測(cè)到希格斯玻色子應(yīng)有的屬性,就可以證明這種被物理學(xué)家們久久尋找的粒子是真實(shí)存在的。
迪特里希發(fā)現(xiàn)的這組數(shù)據(jù)來(lái)源于CMS的觀測(cè),呂丘建將它轉(zhuǎn)換到縱軸標(biāo)代表觀察到一對(duì)光子的事件數(shù)目、縱軸標(biāo)代表質(zhì)量的圖片中,可以清楚地發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量區(qū)間為125.3±0.6GeV時(shí),雙光子的產(chǎn)額數(shù)量有明顯的增多。
這一現(xiàn)象完全符合目前物理屆對(duì)于希格斯玻色子屬性的推測(cè)結(jié)果,換句話(huà)說(shuō)這就是希格斯玻色子存在的確鑿證據(jù)!
在場(chǎng)的人們,從胥夫特教授到路德維希,最希格斯玻色子的屬性都爛熟于心,當(dāng)看到這張圖表上所顯示出來(lái)的結(jié)果時(shí),他們都屏住了呼吸。心跳陡然加速,他們知道,他們正在見(jiàn)證二十一世紀(jì)迄今為止最偉大的物理發(fā)現(xiàn)!
“這個(gè)就是......”迪特里希激動(dòng)地連話(huà)也說(shuō)不清楚了,在數(shù)據(jù)分析工作開(kāi)始的時(shí)候。他無(wú)比期待這一時(shí)刻,但當(dāng)他真的到來(lái)時(shí),他卻發(fā)現(xiàn)自己還沒(méi)做好接受的準(zhǔn)備。
“是的!這就是希格斯玻色子存在的證據(jù)!”呂丘建起身用力的拍了拍迪特里希的肩膀,“你做出了一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)!”
誠(chéng)然即使沒(méi)有迪特里希,其他人遲早也會(huì)有所發(fā)現(xiàn)。因?yàn)檫@次試驗(yàn)所產(chǎn)生的能夠證明希格斯玻色子存在的數(shù)據(jù)肯定不只有這么一組,但這同樣無(wú)法抹殺迪特里斯的功勞。
“祝賀你,迪特里希!”胥夫特教授過(guò)來(lái)握住了他的手,片刻之后右轉(zhuǎn)向呂丘建,“呂,同樣祝賀你,如果沒(méi)有你,恐怕我們還要等很久才能等到這樣一組數(shù)據(jù)!”
是的,沒(méi)有呂丘建堅(jiān)持更改實(shí)驗(yàn)方案,沒(méi)有他提高數(shù)據(jù)分析的效率。希格斯玻色子肯定不會(huì)這么快被發(fā)現(xiàn)。
路德維希、卡爾、弗雷德里克等人一次過(guò)來(lái)?yè)肀У咸乩锵:蛥吻鸾?,向他們送上自己的祝賀,實(shí)驗(yàn)室頓時(shí)變成了歡騰的海洋。
“現(xiàn)在,我們把這一結(jié)果發(fā)送到CERN吧!”短暫的慶祝過(guò)后,受這一偉大發(fā)現(xiàn)的刺激,所有人的疲勞都一掃而空,呂丘建準(zhǔn)備將這張圖表發(fā)送到網(wǎng)格數(shù)據(jù)中心,其他人也各自回到座位上繼續(xù)尋找數(shù)據(jù)。
既然希格斯玻色子真的存在,那么肯定不會(huì)只有這一組數(shù)據(jù),迪特里希是從CMS的觀測(cè)數(shù)據(jù)中找出這一組獨(dú)特的數(shù)據(jù)的。還有ATLAS等其他觀測(cè)器的數(shù)據(jù)呢!找出來(lái)的數(shù)據(jù)越多,證據(jù)就越厚實(shí),就越能證明希格斯玻色子的存在。
發(fā)送結(jié)束,呂丘建毫不在意現(xiàn)在的時(shí)間。直接撥響了埃文斯博士的電話(huà),電話(huà)響了許久那邊方才接起來(lái),埃文斯博士絲毫沒(méi)有被吵醒的憤怒,顫抖的聲音中透出一股激動(dòng),“喂,呂。是有新的發(fā)現(xiàn)嗎?”
“是的!我們?cè)贑MS的觀測(cè)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)一組十分特別的數(shù)據(jù),質(zhì)量區(qū)間為125.3±0.6GeV時(shí),雙光子的產(chǎn)額數(shù)量有明顯的增多!”呂丘建飛快的將這一結(jié)果報(bào)告給埃文斯。
聽(tīng)到這些數(shù)據(jù)后,埃文斯博士的呼吸明顯加快,接著話(huà)筒里傳來(lái)了呂丘建篤定的聲音,“如果數(shù)據(jù)沒(méi)有出錯(cuò)的話(huà),那么希格斯玻色子就是確實(shí)存在的!”
咚...哐啷...一陣雜亂的聲音過(guò)后,呂丘建的電話(huà)發(fā)出了嘟嘟的掛斷聲;第一下應(yīng)該是手機(jī)掉到地上的聲音,第二聲好像是有人摔倒,埃文斯博士該不會(huì)出事吧!呂丘建連忙重新?lián)芰诉^(guò)去,可電話(huà)里傳來(lái)的卻是無(wú)法接通的聲音。
就在他打算給實(shí)驗(yàn)組的其他人打電話(huà),讓他趕緊去埃文斯博士的房間看看情況的時(shí)候,一個(gè)陌生的號(hào)碼打了過(guò)來(lái),“呂,是我,我剛才摔了一跤......不不不,我的身體沒(méi)有絲毫問(wèn)題,它從來(lái)沒(méi)有像現(xiàn)在這么好過(guò)!......我的電話(huà)摔壞了,現(xiàn)在是用別人的電話(huà)給你打過(guò)來(lái)......數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)過(guò)來(lái)了?.......好的好的,我馬上去看!”
埃文斯再次掛斷了電話(huà),最后從電話(huà)里傳來(lái)的聲音是飛快的跑步聲,呂丘建甚至能聽(tīng)出埃文斯博士現(xiàn)在穿的應(yīng)該是拖鞋!看來(lái)他連衣服都顧不上換就出去了啊!
有了第一組數(shù)據(jù),第二組、第三組就很快冒了出來(lái),等到所有數(shù)據(jù)分析完畢,呂丘建和他的伙伴們又分別從CMS和ATLAS的觀測(cè)數(shù)據(jù)中找出了若干組能夠證明希格斯玻色子存在的證據(jù)。
“好了,休息一晚,明天我們就去CERN!”胥夫特教授看著這些碰頭亂發(fā)、眼圈黝黑的孩子們說(shuō)道。(未完待續(xù)。)
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