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。

　　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。

. S  N$ b( ?8 a  K6 i8 o　　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。
, R1 Z* n  c( T
  Z% P! l' @& Z* q　　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
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
8 y; N4 l6 p4 E" @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。
+ y7 I; o# y: B% ^! H
　　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
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
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
* H1 E+ M! V* p$ b1 |8 ~  X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
7 X. Z! y2 S5 v) ?9 ], 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
( Q) e5 Z+ n' p( r) N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
- `( k; C, E2 g1 {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
' R' T1 F$ b- _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！
: [/ v* q9 `- w* c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
, O1 m0 w' V! ^$ |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
来，它更像是促成人类追求完美的天使。
* B4 j8 Z" S3 K3 [3 T
6 ]" A; x0 s- B$ |7 P# \　　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
) b  O- z( w* Y9 P* q+ l/ R东。
0 D% o6 l- X2 R$ C- z( M8 }& ?) O: D
/ `5 Y0 L( s3 ?! o6 W* Q7 [　　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
7 |. `, g$ q$ ~& M# d7 a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，
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
4 ~1 b7 W7 o7 r  p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，
7 Z) q' }: p/ E. T' A9 Q; Q  n$ 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
2 \6 R0 M' ^: p- D+ 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
1 ~! K! C! o9 X! p# 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
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
+ ~+ G$ V6 q/ Z! d4 C( h, j0 F子，要么可归入轻子家族，要么是不同的夸克组成的。
6 ^# A4 V; p- l% t7 `) I4 l% ]. [# d+ }
　　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
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
7 Q2 K2 G0 C- n+ n4 _/ |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
+ y' g" h) P3 h) R# ^* v( E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
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
$ M# c+ x9 h; D5 X1 i的假设就导致了天使的出场——希格斯玻色子的存在。

3 a6 W6 A( R. j; W- O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
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
) S7 k3 p) t& `: e/ R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。
  m. Z6 W. G- T
　　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
０００年９月，欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机（ＬＥＰ）
, @! \2 t; H* {* g7 e. z6 [8 }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
: Y! n+ k* t4 ]# L; d5 o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
; X0 k5 I  X  w; Z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
8 b. K# m' Z# @: S+ i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
! y' M; m  u" h: M2 [, N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
% ]1 B7 B% n! y. T4 V验数据分析错误。

　　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，
1 K1 l# I  d, e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
! V/ d5 Y, b  u+ [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
- a, }& q2 }+ {, Y' A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，
毕竟还剩下３０％。对于科学而言，哪怕是０．０１％的可能都
( H, s/ P6 V% }3 A: l' J) ^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
$ n2 o" v3 c( A挽救标准模型这座大厦而已。
+ l6 a$ \& M0 u7 x3 {' I　　其实，标准模型并非是唯一的理论体系。早在数十年前，就
8 [# g6 \- }' g- h/ y2 v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
4 m% `& }" N8 V) Q& v7 z/ k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
5 Z- U( H  k0 M& f- p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。
  o, D* k5 `0 }, X% Q/ w0 B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。
- f0 e, J! J- k& t( J! v. H- y
7 f! `/ t  S' G+ T. t! P　　或许，不久人们就会真的发现希格斯玻色子的存在；或许，
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；
1 @9 B! ?2 Y4 Z( x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
$ u) {# g: T0 k1 x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。