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。

, C) T0 {/ w* L+ W  \7 e7 M# u5 U- V+ B　　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。
" K7 t/ e) I1 v1 {2 V6 g; L
　　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。
. {. N7 W8 r7 W6 {7 r: a; I3 ^
　　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
0 J! g. O( q8 `+ a! j" f, w8 D7 H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。

# C( w; L7 E& g+ O& X) j; Z9 n6 w　　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
, I2 G" `4 K: q, |/ ]) T9 p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
$ O+ _6 _( e( X8 }( ]& f( \+ J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
! H3 ^: p7 J3 ^" o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
1 @# _: j1 E) d/ g. N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
; O7 S% L/ T' M# ?7 Z0 ^! O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
/ m0 C5 f2 G8 ?# x+ {) K是——验证希格斯玻色子的存在。
  r0 B: `' T4 I7 {9 |! d8 R
　　粒子学家们的这一追求是完全可以理解的。因为数千年来，
4 _2 G, @( S$ C6 L! ^. Q- g' F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
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
4 C) w; ]  C2 e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
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
' ?$ s3 [! g: V来，它更像是促成人类追求完美的天使。
: ]& [' U% u( g$ \8 A5 C
1 [( g- A6 i) B$ j+ X$ G3 T　　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
3 a2 L% V; T# @6 @% i3 g东。
- s, M4 K& a  Z0 C% X. R8 t# W. F
9 M9 b. Y7 a# D3 u: i# e　　人们已经发现，自然界中物体之间千差万别的相互作用，可
6 a& Q4 {" S7 ~" P" d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
: p& d9 b' W' n  e" W7 Q0 E. q) s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
; _; `9 Z* W$ T. p4 ~! j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）
: l& w3 l5 v+ m7 r: 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，
' L8 ?. b- `: Q) I( Z  o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
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
8 v8 S$ @+ v- _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 u9 Q% e% S0 t* [$ A6 F+ T3 ^$ U% L; S5 S　　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
. q! y8 u2 \( j1 p7 j# A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
) e0 M' H- ?( m  S8 `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
的假设就导致了天使的出场——希格斯玻色子的存在。
3 t* H, {$ o5 v& h; ?" `7 \5 g
: S, I8 x3 _6 z: V) K4 j0 r3 z+ S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
/ c* _# Y0 D  m8 r0 R7 G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
6 n$ J/ @: h$ J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
+ s2 ]  X, A$ u3 K0 p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
) j% R. L8 @# M9 ~  Z# x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，
5 j- H% P0 P5 r: A' M* J' J0 y- d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
7 b" Z: c; M* ?0 x3 z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。
) T, U1 y4 ~, {( n) k( M* e
' e. G$ ^9 H& \( q  g- O　　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
1 ^) h/ H8 k/ E; i０００年９月，欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机（ＬＥＰ）
! C. p5 J9 z& h7 s6 u; Z7 F1 Q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
: I6 p* |2 \/ U( C# _/ v2 T: I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
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
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
2 L6 r/ m3 N2 ^+ r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，
但欧洲核子中心利用ＬＥＰ在１１５吉电子伏的能量水平上依然
* K* p* i5 Y: F9 m5 K0 O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
& [8 x* u8 v& u/ K5 P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，
毕竟还剩下３０％。对于科学而言，哪怕是０．０１％的可能都
, S+ B' }) k$ B; F# n/ ~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
挽救标准模型这座大厦而已。
  U2 ]( l# u: w　　其实，标准模型并非是唯一的理论体系。早在数十年前，就
' }- z: k, y  V/ E- z% K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
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
* P# u2 A$ ~7 B( E) K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
0 x9 Y9 ?; n9 z( s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。
! _4 q1 B+ _  g& W. {! q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。
, F; p8 {9 V6 E, A. U5 N
　　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；
3 o/ J: i+ d* B) M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
) V% F7 k% M& j# N天使，只是一个合理的存在。