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如果一切順利,幾年後,世界上每個新聞媒體都會在研究人員開啟香檳酒瓶的照片下方刊登像這樣的圖片。這是來自一項實驗資料的視覺化,該實驗正在積極尋找希格斯玻色子,這是宇宙中所有質量的擬議來源。事實上,它可能*是*來自希格斯玻色子的訊號。今年夏天晚些時候,研究人員最終可能會開始利用來自萬億電子伏特加速器(Tevatron)的資料,清除希格斯玻色子的一些剩餘藏身之處,萬億電子伏特加速器是世界上最強大的粒子加速器,位於伊利諾伊州巴達維亞的費米國家加速器實驗室。這是在聖路易斯舉行的美國物理學會會議上的一次演講的重點資訊,該演講總結了希格斯玻色子搜尋的現狀。萬億電子伏特加速器將質子和反質子撞擊在一起,產生自大爆炸以來從未存在過的粒子。這些粒子迅速爆炸成更輕、更穩定的同類粒子,以某些組合形式出現——這就是研究人員在探測器中尋找的東西(並在上圖描繪)。到目前為止,他們最具挑戰性的目標一直是希格斯玻色子,它是粒子物理學標準模型的最後一塊缺失部分,被認為透過充當某種糖蜜來賦予其同伴粒子質量,所有粒子都必須從中穿過。您可能聽說過大型強子對撞機 (LHC),它是萬億電子伏特加速器的龐大後繼者,將於今年晚些時候在日內瓦附近啟動。如果希格斯玻色子存在,每個人都確信大型強子對撞機將找到它。但是,如果萬億電子伏特加速器的研究人員能夠用一些關於質量賦予者的最後一刻證據來搶走大型強子對撞機的一些風頭,他們將會欣喜若狂。如果研究人員確切知道希格斯玻色子應該有多重,那麼找到它會容易得多,但標準模型並沒有告訴他們這一點。相反,他們不得不依賴間接線索。(注意:物理學家根據鎖定在粒子中的能量來指代粒子的質量——根據著名的 E=mc2——這也是粒子碰撞必須包含以產生該粒子的能量量。)萬億電子伏特加速器的實驗精確地測量了頂夸克和一些其他被認為與希格斯玻色子相互作用的粒子的質量,結合其他資料,這意味著上帝粒子的質量很可能介於 114 到 1600 億(吉)電子伏特(GeV)之間。(一個 GeV 大約是靜止質子的質量能量。)萬億電子伏特加速器可以達到那些高能音符。然而,據俄亥俄州立大學的粒子物理學家布賴恩·威納稱,在明年年底或後年機器停止執行之前,它可能只會產生幾十個希格斯玻色子,他發表了關於希格斯玻色子搜尋的演講。他解釋說,最大的挑戰是能夠從大量更頻繁發生的類似粒子爆發中分離出少數事件。例如,上面顯示的萬億電子伏特加速器資料是在三年前獲得的,具有希格斯玻色子的特徵,但更有可能是更平凡的結果,威納說。萬億電子伏特加速器是否有可能在某個質量範圍內探測到希格斯玻色子,部分取決於其儀器記錄的相應能量的碰撞次數。威納說,目前看來,實驗應該在今年夏天開始搜尋 160 GeV 的希格斯玻色子。要麼他們會給大型強子對撞機一些誘人的東西來跟進,要麼這將是希格斯玻色子可能擁有的一個較小的質量。