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【中国科学报】物理学家发现疑似希格斯粒子
从探测器制造到科学研究、数据分析都有中国科学家的贡献
2012-07-05|文章来源:中国科学报 张巧玲 |浏览次数: |【
 

  

  中科院高能所的科研人员在制作ATLAS精密缪子漂移室探测器。欧阳群摄

  (记者张巧玲)北京时间7月4日下午,日内瓦欧洲粒子物理中心(CERN)举行了一场“特别”的讲座,专家在讲座中透露,被寻找已久的“上帝粒子”有了初步结果:ATLAS和CMS两个实验都观测到了一个新粒子,该粒子与寻找已久的“上帝粒子”一致。

  所谓“上帝粒子”,即希格斯玻色子,是一种亚原子粒子,希格斯玻色子被认为是宇宙形成的关键。据悉,ATLAS和CMS两个实验都观测到了一个质量介于125~126GeV之间的新粒子。

  “从数据中可以清楚地看到,被观测到的新粒子信号具有5倍偏差水平。”ATLAS实验发言人Fabiola Gianotti表示,“有关这一研究成果的文章正在准备中。”

  中国科学院高能物理研究所研究员、ATLAS实验国际合作组成员、ATLAS实验像素探测器组成员娄辛丑介绍,2011年12月,CERN就宣布从大型强子对撞机的数据中发现了希格斯玻色子存在的迹象。今年采用新的校正办法、新的软件对去年的数据作了重新处理,结果有了很大提高,同时加进了今年的一部分数据作研究,把所有的分析结果加在一块,达到了5个标准偏差的水平。这意味着新粒子来自统计涨落的几率约为千万分之一。

  “这是里程碑式的研究成果,新粒子的发现对探索微观世界是一个很大的进步。”中国科学院高能物理研究所研究员、CMS中国组成员陈国明认为,这一实验结果拉开了将于7月7日在墨尔本召开的国际高能粒子物理会议的序幕。

  据报道,美国能源部下属的费米国家加速器实验室7月2日也宣布,科学家在该实验室万亿电子伏特加速器(Tevatron)500万亿次正负质子碰撞产生的残骸中发现了希格斯玻色子存在的征兆,并将其质量范围压缩至118~132GeV之间,信号的确定性水平约为2.9西格马(Sigma)。

  “相比之下,CERN的实验结果更加准确和可靠。”陈国明认为。

  不过,现在还不能最终确认新发现的粒子就是希格斯粒子,陈国明介绍,要判断观测到的新粒子是否为标准模型的希格斯粒子,需要研究这个新粒子的性质,包括与费米子和波色子相互作用的强度、自旋宇称及衰变宽度。

  “最终确认可能要至少一年的时间。”娄辛丑说。

  陈国明则认为,可能还需要再建一个高能量的直线正负电子对撞机才能更仔细、准确地验证这个结果。

  谈到中国科学家在ATLAS和CMS两个实验中的贡献,娄辛丑介绍,ATLAS探测器小组共3000名科学家,中国科学家有约30人,从探测器制造到科学研究、数据分析都有中国科学家的贡献。

  ATLAS前发言人彼特·彼得·简妮曾说:“从经费和人员上看,中国占到1%左右,但是贡献率远远超过了1%。”

  “在CMS寻找希格斯粒子的实验中,多变量分析方法采用的就是中国组的方法区分信号和本底,其灵敏度比去年应用美国组的方法提高了3%。”陈国明说。

  《中国科学报》 (2012-07-05 A1 要闻)


 
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