2012:物理學的突破年?
在過去的16年中,可以用郁悶來形容粒子物理學家的集體狀態,因為他們不僅沒有發現任何新粒子,也沒有太多的其他發現,但是這個狀態在2012年很可能被打破。
責任編輯:朱力遠
在過去的16年中,可以用郁悶來形容粒子物理學家的集體狀態,因為他們不僅沒有發現任何新粒子,也沒有太多的其他發現,但是這個狀態在2012年很可能被打破。
年末的“謠言”
在2011年行將過去時,物理學界又來了一波新聞沖擊。這次當然是來自一直被媒體和普通人關注的歐洲大型強子對撞機(LHC),在這個對撞機上一直工作的四個探測器中的兩個在12月13日舉行聯合學術報告,對同行和媒體透露他們對最新數據作出的最新分析結果。
在舉行聯合學術報告之前十天,網上已經瘋傳探測器ATLAS和探測器CMS的結果,這次的結果與尋找希格斯粒子即所謂上帝粒子有關。同行們對謠言的反應各色各樣,有的相信,有的不信,有的說要持謹慎態度,有的說粒子物理學已經獲得突破,有些人甚至在網上吵了起來。我一直是個樂觀的人,傾向于相信大型強子對撞機終于俘獲到了希格斯粒子作案后留下的一點痕跡。
這一次,希格斯粒子就像小偷一樣一晃而過,留下了一些痕跡,特別是兩個光子事件和四個輕子事件。
不論信和不信,為什么大家如此興奮?原因是,自從粒子物理學家80年前開始用對撞機這類大型玩具尋找各種粒子以來,這是第一個與眾不同的粒子。這個粒子與眾不同到什么程度?參見相關文章《為什么希格斯粒子這么特殊?》。另外,1995年粒子物理學家發現了頂夸克,在那之后,已經有16年沒有發現任何新粒子了。在過去的16年中,我們基本可以用郁悶這個詞來形容粒子物理學家的集體狀態,因為我們不僅沒有發現任何新粒子,也沒有太多的其他發現,例如沒有發現任何新型相互作用——我們平常稱為“力”的東西。
著名物理新聞和科普網站“物理世界”(PhysicsWorld)在去年年終總結了物理學2011年十大進展,沒有將大型強子對撞機找到希格斯粒子的證據包括進去。這可以理解,因為下面我們會說到,大型強子對撞機雖然看到了疑似希格斯粒子,還不算真正看到了。
另一個大新聞
2011年物理界還有一個重大新聞,同樣與歐洲核子中心有關。位于意大利Gran Sasso國立地下實驗室的中微子實驗OPERA在9月22日宣布,他們測量到了中微子的速度超越了光速!OPERA接收到的中微子來自于歐洲核子中心,兩地距離大約為730千米。
這顯然是一個比希格斯的發現更加重大的新聞,因為超光速是相對論和量子力學兩個理論聯合禁止的。如果中微子真的超光速了,那么整個物理學基礎必須重新考慮了。因此,OPER
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