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==================堪萨斯大学的科研人员加入了希格斯粒子性质的研究项目，为希格斯粒子“新物理学”注入了一股活力，为理解宇宙如何运行的科学问题提供了线索，新一期《自然》杂志的物理栏目刊载了堪萨斯大学的研究成果，他们给出了希格斯粒子存在的更多证据。希格斯粒子是粒子物理学中的一种基本粒子，1964年，英国科学家希格斯提出了“希格斯粒子”的理论假说，2012年，物理学家在实验中初步发现了他们长期寻求的希格斯粒子，赋予其它的基本粒子以质量，这是希格斯例子的基本功能，没有质量的基本粒子是不可想象的，人们可观测的宇宙是在引力作用下形成的，没有质量的物质意味着没有引力。费尔米实验室的助理研究员科廷诺?卡茨在堪萨斯州立大学的物理系任教，卡茨解释说自然界有两种类型的基本粒子，一是费米子，二是玻色子，费米子、夸克和轻子组成了我们周围物质世界的基本粒子。玻色子的功能是协调基本粒子的相互作用，希格斯粒子也被称为希格斯玻色子。从2011年到2012年，科研人员收集了足够的数据，部分数据证实了希格斯玻色子的存在，他们在数据分析中发现了希格斯粒子衰变的证据，希格斯波色子在衰变过程中变成了费米子。早在1964年，科学家曾预测过希格斯玻色子衰变的性质，但一直没有发现希格斯波色子衰变的证据，直到2012年，通过大型强子对撞机的实验结果，科学家证实了希格斯粒子的存在。

物理实验是检验希格斯玻色子理论假说的根据，在实验观测基础上得到了稳定的数据，科学家才有可能拓展知识体系的边界。对希格斯粒子性质的把握有助于人们对宇宙运行原理的理解。物理学家卡茨解释说，希格斯玻色子担当了为基本粒子赋予质量的使命，基本粒子在希格斯场的作用下得到了质量，粒子本身没有质量，比如：电子通过与希格斯波色子的相互作用得到质量，电子本身几乎没有质量，有“一丁点”质量的电子在原子核周围有稳定的运动轨迹，在电子和原子核之间产生了电磁力，中性或不带电的原子得以形成。地球和人们的身体是由中性物质形成的。假如基本粒子的质量发生了极轻微的变化，那么人们周围的世界和整个的宇宙将发生“翻天覆地”的剧烈变化，整个宇宙将呈现另一番景象，文明世界在与不在只是宇宙剧烈变化的小插曲，哲学家失去了谈论存在论“在场和不在场”的机会。希格斯玻色子在基本粒子的质量、相互连接和宇宙物质形成的过程中扮演了主要角色。卡茨组成了一个大的科学团队，他们与其它的科学团队进行了共同合作，探究了希格斯玻色子衰减的性质，希格斯粒子衰变为一对τ介子（陶介子）、轻子和费米子，费米子的质量与电子相当。

另一个科学团队研究了希格斯玻色子衰变为一对重的费米子现象，物理学家将它们称为美夸克。科学家确认了两种希格斯玻色子衰减的信号，在《自然》杂志发表的成果表明，他们找到了希格斯玻色子直接衰变的证据，125Gev质量的希格斯粒子衰变为费米子。卡茨和堪萨斯州立大学物理学系的科研人员深度介入了欧洲原子能机构（CERM）的研究项目，他们使用了实验室的螺旋型磁谱仪探测器或紧凑型的μ子（渺子）螺线管探测器，这是欧洲大型强子对撞机的两个粒子探测器之一，欧洲原子能机构和世界各地的科学家在对撞机实验室的帮助下，努力寻找希格斯玻色子存在的证据。在粒子物理学的标准模型中，希格斯玻色子是最后一个得到证实的基本粒子，粒子物理标准模型是相对低能的物理体系，在最小长度的尺度上解释了宇宙的运行。欧洲大型强子对撞机经过升级，运行能量几乎提高了双倍，在更大能级范围产生希格斯玻色子，在新的观测数据基础上，科研人员努力寻求对宇宙神秘现象解释的新途径。目前的物理学标准模型还不能有效地解释一些难以解开的自然谜题，新物理学的探索可能建构新的理论模型，在标准模型以外的其它理论模型试图解释诸如：暗物质和暗能量的现象。大型对撞机的升级和更新为其它理性模型的创建准备了物理条件。科学在探索过程中不断进步，从理论模型的1.0版本升级到2.0版本。希格斯粒子的发现不是粒子物理故事的结束，而是拉开了物理学新的序幕，科学视野指向了一个新的地平线，未来的科学成果将帮助人们更好地理解物质世界的运行法则。

（编译：2014-7-2） aexoovsc






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