日內瓦——週二，歷史上最大的兩個物理學家合作組織公佈了關於希格斯玻色子存在的引人入勝但初步的線索，這個基本粒子被認為賦予普通物質質量。
代表大型強子對撞機（LHC）上兩個獨立探測器（稱為CMS和ATLAS）工作的6000名物理學家，兩位發言人表示，兩個實驗似乎都同意，因為他們的資料集都表明希格斯粒子的質量接近125個氫原子的質量。大型強子對撞機是歐洲粒子物理實驗室CERN主辦的國際設施，位於日內瓦郊外。
“我們談論的是引人入勝、令人心動的線索，” CMS發言人Guido Tonelli在對擠滿了幾十名記者和電視攝製組的房間講話時說。“這不是證據。”
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在這些實驗中，以接近光速行進的質子迎頭相撞，無法直接檢測到希格斯粒子，因為玻色子會在不到納秒的時間內衰變為其他粒子。相反，物理學家必須搜尋許多不同型別的粒子衰變產生的碎片，以找到希格斯粒子會產生的精確副產品組合——而且不同的粒子衰變鏈很可能具有相同的特徵。與預期來自其他“背景”過程相比，出現頻率高於預期的特定組合可能表明希格斯粒子的存在。但是，如果它出現的頻率不如預期的背景高，那可能只是統計波動。今天，CMS和ATLAS都無法聲稱擁有“3-sigma”統計顯著性，以證明發現新粒子的證據——更不用說達到公認的5-sigma標準來宣稱一項發現。（3-sigma結果意味著統計巧合的機率小於1%）。相反，到目前為止，每個實驗只能聲稱具有大約2-sigma的統計顯著性。
然而，探測器和大型強子對撞機本身的效能都比預期的要好；因此，根據研究人員的說法，現在一切都準備就緒，可以很快解決這個問題。“令人欣慰的是，到2012年底——如果我們幸運的話，可以更快地——我們應該能夠給出最終結論，”ATLAS發言人Fabiola Gianotti在新聞釋出會上說。
“我發現我們在尋找希格斯粒子方面取得初步成果真是太棒了，但請記住，這些是初步結果。而且請記住，我們的資料量很小，”CERN總幹事Rolf-Dieter Heuer在總結Tonelli和Gianotti當天早些時候在CERN研討會上所做的報告時說。
“我認為證據非常令人鼓舞，儘管現在確定還為時過早，”德克薩斯大學奧斯汀分校的著名理論物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者Steven Weinberg評論道。
一代高能物理學家在研究和測試粒子物理學的標準模型中成長起來，該模型是20世紀70年代提出的，經受住了所有實驗挑戰。然而，還缺少最後一塊，沒有它，整個模型可能會崩潰。沒有希格斯玻色子，物理學家就無法解釋其他粒子如何獲得質量。希格斯粒子本身具有質量，根據排除法，來自大型強子對撞機及其前身粒子對撞機的研究人員能夠將其值範圍縮小到115到140吉電子伏特，或GeV。（一個GeV大約是一個氫原子的質量。）
現在，大型強子對撞機的探測器共同進一步縮小了允許的範圍：Tonelli表示，根據CMS的資料，其質量不能大於127 GeV。這並非缺乏資料——事實上，恰恰相反。“由於過量，”或者說在沒有希格斯粒子的情況下，某些粒子副產物的數量超過預期，我們無法排除127 GeV以下的範圍，他在他的研討會演講中評論道——這是一種輕描淡寫的方式，表明CMS實驗實際上看到了希格斯粒子存在並具有124 GeV左右質量的跡象。ATLAS在相似的能量範圍內也看到了過量，儘管圖表並不完全一致——ATLAS的資料傾向於126 GeV左右的希格斯粒子。
並非所有人都對新發現印象深刻。這些資料
“沒有說服力，”羅格斯大學的理論物理學家Matt Strassler說，他當時正在訪問CERN。“我有點失望，”他補充說，結果沒有達到預期和傳言——有人稱之為“希格斯狂熱”——在公告發布之前流傳的傳言。另一方面，他承認，在這個階段沒有人期望會有發現——實驗還沒有積累足夠的資料。
CMS合作組織的希格斯搜尋協調員Vivek Sharma同意，這兩個實驗在假定的希格斯質量方面存在較小的差異，並且其他實驗中令人心動的新物理學跡象經常被證明是統計異常。“人們應該抑制他們的熱情，”他警告說。
費米國家加速器實驗室的理論物理學家Joe Lykken是CMS合作組織的成員，他對這種差異更加樂觀。“儘管我們只看到了希格斯玻色子的跡象，但令人鼓舞的是，ATLAS和CMS的跡象似乎彼此一致，”他說。
質量為125 GeV的希格斯粒子將符合標準模型的一種假設的擴充套件，稱為超對稱性，它假設每個已知粒子都有一個更重的、尚未發現的夥伴。“對於超對稱性來說，低質量希格斯粒子還不錯，委婉地說，”CERN的Heuer說。
大型強子對撞機於2008年9月首次啟動，但在一週內，它因嚴重事故而癱瘓，使其停用了一年多。“這是一個很大的挫折，”CERN加速器物理學家Lyn Evans說，他從1994年到一年前退休一直監督大型強子對撞機的建造和除錯工作。然而，在維修之後，該機器於2009年重新啟動，併產生了比預期更多的碰撞，使ATLAS和CMS合作組織能夠以比預期快五倍的速度收集資料。
DZero實驗的發言人Dmitri Denisov表示，就在一年前，人們不會想到大型強子對撞機在2011年底會在希格斯粒子的搜尋方面取得如此大的進展，DZero實驗是費米實驗室最近退役的Tevatron對撞機上的探測器之一。“它的表現比任何人預期的都要好，”Denisov說。
如果希格斯粒子真的存在，它將回答物質如何獲得質量的長期問題。它還將揭示兩種基本力（弱核力和電磁力）之間關係的本質——這種關係被稱為電弱相互作用。這兩種力在我們宇宙的最初瞬間是統一的，但現在它們的行為不同。Weinberg說，新的結果表明，“應該有可能對這是否是與電弱理論對稱性破缺相關的粒子做出明確的決定。我敢打賭它是。”