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看來大型強子對撞機(LHC)在尋找備受期待的希格斯玻色子(質量的來源)方面可能會有一些競爭。
昨天,歐洲粒子物理實驗室CERN宣佈,它將於9月10日開始在整個27公里(17英里)的圓形LHC中發射質子——有史以來建造的最強大的粒子加速器——並在隨後的幾個月內與第二束反向的束流發生碰撞。
研究人員不太清楚需要多少集中的能量才能使希格斯粒子彈出,但他們相信,LHC旨在產生的大量高能粒子碰撞應該會產生大量的希格斯玻色子,足以從其他碰撞碎片中發現它們。
但是,LHC並不是唯一有潛力發現希格斯玻色子的機器。在本週的一次會議上,在伊利諾伊州巴達維亞的費米國家加速器實驗室(費米實驗室)的Tevatron [上圖,背景]工作的研究人員——在未來幾個月內仍然是頂級的粒子加速器——最終收集了足夠的資料,他們可以開始在LHC也將探索的能量範圍的一部分中排除希格斯玻色子。
CDF和DZero實驗的綜合結果表明,希格斯玻色子最有可能不存在於170吉電子伏特(GeV)。(GeV是十億電子伏特,是與亞原子粒子相關的能量單位。)
在過去的幾個月中,Tevatron的研究人員一直在努力工作,從他們的資料中擠出每一絲敏感性,以識別足夠多的類似希格斯的粒子碰撞,以觀察是否存在過量,從而暗示可能存在希格斯玻色子。
費米實驗室主任皮埃爾·奧多內在一份宣告中說,這一發現“標誌著一個在170 GeV以下和以上的擴充套件區域的開始,當我們收集更多統計資料並改進我們的分析時,希格斯將被排除在外。” “更令人興奮的是,如果希格斯在附近,那麼我們應該在未來兩年內在完整的資料樣本中看到它的證據。”
DZero團隊成員物理學家戈登·瓦茨在他的部落格中指出,這是自CERN在1990年代的LEP對撞機以來,粒子物理實驗首次進入希格斯範圍,該對撞機告訴研究人員,希格斯必須具有大於114 GeV的能量。
正如四月份美國物理學會會議上流傳的這份臨時時間表所示,LHC將需要幾年時間才能完成其自身的希格斯搜尋。當然,該機器還將尋找希格斯以外的其他粒子。檢視Cosmic Variance,瞭解理論上可能的情況。
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圖片來源:費米實驗室,Reidar Hahn