趨勢觀察:理論物理學家正以驚人的速度撰寫論文,他們爭先恐後地分析大型強子對撞機 (LHC) 資料中暗示存在新粒子的誘人跡象。
實驗人員在歐洲核子研究中心 (CERN) 於 12 月 15 日釋出公告 中公佈了他們的觀測結果,CERN 是歐洲粒子物理實驗室,位於日內瓦附近,是 LHC 的所在地。 自那時以來,預印本伺服器 arXiv 上已經發布了 95 篇研究手稿,討論了假設粒子,儘管研究結果的統計顯著性較低。
人們預料到會出現興趣激增;LHC 的 CMS 實驗發言人 Tiziano Camporesi 在網路直播公告後不久告訴《自然》雜誌,他預計在未來兩週內會看到數百篇預印本。 他說:“我非常好奇我們的理論家朋友們會拿出什麼東西。”
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康奈爾大學位於紐約州伊薩卡的物理學家、arXiv 的創始人 Paul Ginsparg 表示,文章的湧入使之前兩次令理論家興奮的事件相形見絀。 在義大利的 OPERA 實驗於 2011 年發現中微子可能比光速快這一有爭議的公告之後,出現了一波手稿; 另一波出現在 2014 年利用南極的 BICEP2 望遠鏡發現引力波之後。 這兩項宣告在仔細審查後均未成立。
更引人注目的是,與之前的案例不同,LHC 關於粒子的說法尚未成文。 Ginsparg 說:“這一切都基於 CERN 活動的現場網路直播。” 每天美國東部標準時間下午 16:00 之後提交給 arXiv 的稿件要到第二天才會出現——這是 arXiv 運營者設定的截止時間——提交時間表明物理學家們正在趕在截止時間之前透過電子郵件傳送他們的論文,Ginsparg 補充道。
SUSY 嫌疑
CERN 理論家 Gian Francesco Giudice 和他的合作者在公告發布的當天發表了一篇 32 頁的論文,分析了這些發現; 該論文已被引用 68 次。 Giudice 說,假設粒子不容易與超對稱性 (SUSY) 相協調,超對稱性是物理學家首選的擴充套件當前成功的粒子物理“標準模型”的方法,該模型假定標準模型中的每個粒子都有一個更重的夥伴。 “它聞起來不像 SUSY,”他說。
但是 arXiv 上的許多論文都試圖讓粒子(一些理論家稱之為“S”)與 SUSY 相適應,也許是希望 SUSY 能夠從 LHC 和其他地方一系列令人失望的“未發現”中恢復過來。
其他可能性是該粒子是 2012 年在 LHC 發現的希格斯玻色子的更重表親,或者是“引力子”,一種攜帶引力的粒子,類似於光子攜帶電磁力的方式。
儘管該粒子很可能是一個僥倖訊號,會隨著 LHC 進一步資料的到來而消失,但哈佛大學位於馬薩諸塞州劍橋市的理論物理學家麗莎·藍道爾 (Lisa Randall) 表示,理論家們花時間分析它仍然很有價值。 “人們思考是什麼會給你這樣的訊號,這不一定有害,”她說。 “即使訊號消失了,你通常也會學到很多關於可能性的知識。”
本文經許可轉載,並於 2015 年 12 月 24 日首次發表。
