美國、歐洲的科學家相繼表示,在實驗中發現了傳說中的「上帝粒子」希格斯玻色子的存在。中央大學4日表示,中大與台大團隊參與國際「大強子對撞機」計畫,並負責物理分析,最近計畫中的「CMS」實驗觀測到新粒子,為尋找俗稱「上帝粒子」的希格斯玻色子帶來曙光。
歐洲核子研究組織(CERN)今天宣布,該組織已發現一種新的亞原子粒子(sub-atomic particle),其性質與希格斯玻色子(Higgs Boson),也就是俗稱的「上帝粒子」一致,但是還需要進一步的資料,才能確認這次的新發現。
希格斯玻色子被認為是構成宇宙的最基本組成要件,在粒子物理學中,希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子,也是唯一尚未被證實存在的粒子,證實它的存在,將有助解釋物質為何有質量。
美國能源部的費米國家加速器實驗室2日即已宣佈,該實驗室萬億電子伏特加速器的數據強烈表明被稱為上帝粒子的希格斯玻色子的存在,但還需要根據歐洲大型強子對撞機的實驗結果,來建立發現希格斯玻色子存在的更堅實證據。
歐洲粒子物理研究中心的「大強子對撞機」(Large Hadron Collider,LHC),號稱基礎物理研究史上規模最大、最複雜的實驗儀器,造價超過新台幣3000億元,並位於法國與瑞士邊界地下約50到150公尺深的長環形隧道中,光圓周長就有27公里,像是圓筒狀的大隧道。
中央大學表示,科學家將兩束質子或鉛離子加速到接近光速,讓它們迎面對撞,再用4座偵測器探測對撞產生的新粒子。質子或鉛離子束將在偵測器的核心對撞,彈射出新粒子的衰變後粒子會進入周圍各層的子偵測器。科學家將計算、追蹤這些粒子的軌跡,找出它們的特性,重建「大霹靂」發生後的宇宙現場。
費米實驗室表示,科學家在萬億電子伏特加速器500萬億次正負質子碰撞產生的殘骸中,發現希格斯玻色子存在的徵兆,並將其品質範圍壓縮至118至132Gev/c2之間;不過,這些徵兆還沒有進入能夠證明這一粒子存在的科學門檻,因為它們也可能來自其他亞原子粒子。
中大表示,台灣團隊加入LHC計畫的「CMS(Compact Muon Solenoid)」實驗已13年,今年LHC提升能量,實驗數據量也增加1倍後,終於觀測到新粒子訊號,未來CMS團隊將持續研究,驗證新粒子是否就是俗稱上帝粒子的希格斯玻色子。
如果真能證實希格斯粒子的確實存在,那麼物質有質量能抵抗飄浮的秘密,這些物理學的基礎理論也終於能夠獲得解答。
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