中國科學家：發(fā)現(xiàn)上帝粒子比登上月球更重要

    宇宙萬物皆有質(zhì)量，但質(zhì)量的來源是什么？隨著歐洲核子中心日前宣布很可能發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”，這個終極問題有望得到解答。為了詳細了解“上帝粒子”及中國科學家參與研究的情況，記者采訪了中國科學技術大學教授劉衍文。

    構(gòu)成宇宙萬物的最小物質(zhì)單位是基本粒子，包括夸克、電子等，而要解釋這些基本粒子的質(zhì)量來源，必須找到最后一種基本粒子：被稱作“上帝粒子”的希格斯(Higgs)粒子。過去30年，全球粒子物理學家都在苦苦追尋“上帝粒子”的蹤跡，位于瑞士日內(nèi)瓦市郊的歐洲核子中心與美國費米實驗室是兩個主要研究平臺。

畢業(yè)于中科大少年班的劉衍文，從1999年起進入日內(nèi)瓦大學攻讀博士，此后一直在歐洲核子中心與美國費米實驗室參與科研。2008年，歐洲核子中心建成啟用了全球能量最大的強子對撞機，來自幾十個國家的數(shù)千名學者參與研究。作為來自中國的學者之一，劉衍文從參與分析第一批數(shù)據(jù)開始，經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn) “疑似上帝粒子”的全過程。

“新粒子不是一下子發(fā)現(xiàn)的，是長期數(shù)據(jù)積累的結(jié)果?！睋?jù)劉衍文介紹，在前3年上億次數(shù)據(jù)采集、分析的基礎上，歐洲核子中心的科學家們在2011年逐漸發(fā)現(xiàn)了一些新粒子存在的跡象?！暗?012年數(shù)據(jù)中新信號的統(tǒng)計顯著性可以讓人信服，新粒子是確實存在的?！?/p>

2012年6月下旬，歐洲核子中心內(nèi)部決定在7月4日公布這個重大發(fā)現(xiàn)?！皬膶ψ矙C上取下最后一批數(shù)據(jù)，分析出結(jié)果，再在3000多人的合作組內(nèi)通過評審，留給科學家的時間實際上只有兩周?！眲⒀芪恼f，工作強度非常大，很多人都有連續(xù)工作通宵的經(jīng)歷。

“目前宣布的這種新粒子，表現(xiàn)出的特征與理論預期極為接近，但從科學角度還不能100%斷定它就是‘上帝粒子’?！眲⒀芪耐嘎叮瑲W洲核子中心將從2013年起把對撞機能量從8TeV提高到14TeV，進一步通過實驗測量其性質(zhì)。

“如果最終確認為‘上帝粒子’，那么這將是人類探索自然過程中的一大步，使我們能站在一個新的高度，思考我們身處的這個宇宙。”劉衍文說，基礎科學的每一個重要進步，都有可能大大推動應用科研的發(fā)展?！皬目茖W意義上講，發(fā)現(xiàn)‘上帝粒子’比人類登上月球更重要?！?/p>

在歐洲核子中心的ATLAS和CMS兩大研究組，共有來自世界各國的7000多名科學家參與工作?！耙虼?，很難說這種新粒子是由哪個國家或者哪個人發(fā)現(xiàn)的?！眲⒀芪恼J為，這個成果應該屬于全人類。

據(jù)了解，在歐洲核子中心參與研究的中國科學家來自五個科研單位，分別是中國科學技術大學、中科院高能物理研究所、北京大學、南京大學與山東大學。中國科研人員約占中心總?cè)藬?shù)的百分之一，其中來自中科大的團隊人數(shù)最多，達到20人。

為尋找“上帝粒子”，中國科學家在儀器研制、設備調(diào)試、數(shù)據(jù)分析等方面作出了重要貢獻，在歐洲核子中心贏得了良好的國家聲譽?！皻W洲核子中心給所有的外來學者提供工作環(huán)境，但不發(fā)工資?！眲⒀芪恼f，中國學者們的經(jīng)費都來自于科技部、中科院與國家自然科學基金委員會?！拔覀兡艽碇袊鴧⑴c這一全球重大科研活動，背后是國家力量的長期支持?！?/p>