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科学家解析"上帝粒子"新属性 或可进行时间旅行

http://www.kexue.com 2012-07-05 09:12:47 新浪科技  发表评论

  2012年7月3日,似乎今天的人们都在为着同一样事件而等待,被喻为“上帝粒子”的希格斯玻色子让全世界为之疯狂。随着我们越来越接近这个神秘的基本粒子,在探索“上帝粒子”的过程中,一直不缺少关于该粒子的神话、谣言,而对于粒子物理学家而言,这项发现任务仅是至始至终的数学与理论模型。

在本周,欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)工作的物理学家们正在不懈地筹备一次大公告,这是否是我们一直等待的历史性时刻呢?在经典的量子物理模型中,百分之百的确认事件似乎将不太可能发生。当我们正在等待极为珍贵的“5西格玛”结果时,已经有了一些关于神秘的“上帝粒子”奇特的故事。自从大型强子对撞机的超导磁铁加速运转起来之后,“上帝粒子”古怪的行为已经被我们所认识、所困惑。

  需要说明的是,寻找希格斯玻色子与“上帝”之间并不处在关联,希格斯也不是一个堪称“神圣”的事物,它由物理学家彼得·希格斯的名字命名,是一种自旋为零的基本粒子,并赋予了宇宙中物质的质量。因此,由于该粒子在标准模型中的地位,让我们认识到其中存在惊人的规律。

  诺贝尔奖得主利昂·M·莱德曼(Leon M. Lederman)与科普作家迪克·特雷西(Dick Teresi)在1993年出版的书籍《上帝粒子:如果宇宙是答案,那什么才是问题?》中提到了令人难以捉摸的希格斯玻色子之谜。此后,主流媒体抓住了这个十分特别的名称,如同物理学家们努力寻找一个能解答宇宙终极规律的万能公式。虽然希格斯玻色子与上帝之间并不存在联系,但它却是宇宙万物的质量之源,是揭开宇宙中所有物质质量的关键步骤。

  在2010年,美国费米国家实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)工作的粒子物理学家提出了一个有趣的命题:希格斯玻色子是否还具有五种不同的类型,如果存在那么我们该如何命名它们呢?既然是被喻为“上帝粒子”,那么也许还有其他“孪生兄弟”粒子。该理论也被称为双希格斯子二重态模型(2HDM),暗示了宇宙中存在着更多希格斯玻色子,本项实验由费米实验室万亿电子伏粒子对撞机完成。但实验结果却令任何一个粒子物理学家感到惊讶,宇宙中可能不至存在一种希格斯粒子。

  根据美国探索发现栏目工作人员詹妮弗(Jennifer Ouellette)调查,我们似乎对“上帝粒子”存在着潜在影响误解,许多物理学家认为“上帝粒子”不适合用于描述希格斯玻色子。费米实验室的科学家利昂·M·莱德曼在十多年前提出的这一词汇一直在此后的岁月中“误导”着一些人们,比如思想物理学家试图证明或者证伪与“上帝”存在有关的命题。如果希格斯玻色子是“上帝粒子”,那么许多粒子物理学家则是信奉多神教的人,因为希格斯玻色子可能不只一种。

  从希格斯玻色子被提出到现在的发现成果看,该粒子在相当长的时间内逃避我们的探测,使得一些科学家们认为这是一个疯狂的发现之旅。在2009年,一位物理学家发表了一篇讲述为什么希格斯玻色子很难寻找的论文,其结果认为上帝讨厌希格斯玻色子的存在。

  总的来说,该理论显得有些诡异,在希格斯玻色子被对撞机创造出来时,可发出特殊的传输信号,并在被探测器捕捉到之前却将加速器的信号磨灭了。因此,上帝并不想看到“上帝粒子”被人类所发现。而物理学家所希望的是通过对撞机实验发现“上帝粒子”所在的能量区间。


在1994年的科幻电影《时空特警》中,影片中的刺客进行了时间旅行,就如同回到过去的杀手将你的祖父杀死,而希格斯玻色子似乎被赋予类似的功能,甚至可进行时间旅行,在对撞机将其创造出来时它就进行了时间旅行,扼杀了向真实世界信号的发送。该情节酷似《时空特警》的续集。

  根据范德比尔特大学理论物理学家汤姆·维勒(Tom Weiler)等介绍:“进行时间旅行的希格斯玻色子可能不会违背任何物理定律,基于该理论的希格斯粒子还会在同一时间形成一个被称为‘希格斯态’的粒子,可利用第五维时空进行时间旅行并回到过去。”根据相关研究人员的计算,这些“希格斯态”粒子的信号被送回到过去的某个时间上,因此该理论曾经被用于解释所有类型的“怪异的鬼把戏”。

  对于“希格斯玻色子”成为一个类似名人效应的事物已经不不足为奇,尽管大多数的民众并不了解希格斯玻色子是何物,但这个曾经被假设的粒子显然更受到欢迎。有关“上帝粒子”的神话往往比真相来得更加夸张,并传出了似是而非的说法和传闻。而在欧洲核子研究中心宣布最新发现之际,该粒子已完全成为了世界的焦点。
 

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