欢迎在 7 月 4 日星期三美国东部时间上午 11 点加入我们的 30 分钟在线直播聊天，与哥伦比亚大学的物理学家迈克尔·图茨一起讨论，他将讨论位于瑞士的粒子物理实验室 CERN 于清晨发布的公告，该公告关于长期以来对希格斯玻色子的搜寻。我们邀请您在本页底部的评论区提前提交问题。
希格斯粒子，最早由物理学家彼得·希格斯和其他人在 20 世纪 60 年代提出假设，将有助于解释为什么基本粒子（如夸克）具有质量。寻找希格斯粒子——或排除其存在——是建造大型强子对撞机 (LHC) 的主要动机，研究人员在那里以接近光速的速度碰撞质子以产生新粒子。
[点击此处观看网络直播，该公告将于美国东部时间星期三凌晨 3 点开始。聊天将在稍后的下方聊天框中进行。]
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迈克尔·图茨是 LHC 中 ATLAS 探测器的美国运营项目经理，他将在聊天期间回答您关于希格斯粒子、LHC 以及如果确实发现了希格斯粒子，粒子物理学下一步会发生什么的问题。我们将在美国东部时间上午 10:50 左右开启登录下方聊天框的功能。
聊天记录
罗宾·劳埃德
大家好 - 我是《大众科学》的新闻编辑罗宾·劳埃德。感谢大家提出的所有早期问题！
马克·韦尔
这是否意味着弦理论的终结？作为建造它的目的，LHC 现在会怎么样？
埃里克·罗尔森
有人能解释一下“5 西格玛事件”是什么意思，以及它与希格斯粒子的识别有何关系吗？
罗宾·劳埃德
你好，埃里克。
罗宾·劳埃德
好问题。
罗宾·劳埃德
我们可能会尝试早一点开始聊天。《大众科学》的物理/数学/空间编辑约翰·马特森将主持。
埃里克·罗尔森
你好，罗宾。另外，对于其他人来说，我是《大众科学》的视频编辑。
黛安！
如果希格斯玻色子负责赋予其他粒子质量，那么是什么赋予希格斯玻色子质量呢？
罗宾·劳埃德
好问题，黛安，哈。关于这个发现让我感到惊讶的一件事是，新粒子的质量大约是质子的 100 倍！
罗宾·劳埃德
所以这些年来我们一直在谈论质子。在质量方面，它大约是这种新粒子的 1/100。
雨果·阿尔贝托·冈萨雷斯
大家好，我想知道这是否证实了希格斯粒子的存在，之后会发生什么，以及他们是否会研究一些
罗宾·劳埃德
对于那些等待聊天完全开始的人，我们的主持人将是《大众科学》的空间、数学和物理编辑约翰·马特森
罗宾·劳埃德
你好，雨果。我是《大众科学》的新闻编辑。我的理解是，这一发现证实了 *一种新粒子的存在。但还需要更多的研究来确认这种新粒子是否肯定是长期以来寻找的希格斯粒子或质量粒子
约翰·斯特鲁布哈特
我想知道为什么在科学过程离这项发现的完成还很远的时候会有如此多的炒作。
罗宾·劳埃德
你好，约翰·斯特鲁布哈特 - 令人兴奋的原因是因为这就像发现了一头大象。它一直都在那里。你仍然不知道这头大象是做什么的或者确切是什么，但是，该死，它是一头大象！
罗宾·劳埃德
埃里克，西格玛只是一个统计数据，告诉你我们有多么确信从实验中获得的数字很可能是偶然发生的
罗宾·劳埃德
西格玛是统计学中总体或概率分布的标准（平均）偏差
sciam_live
大家好 - 我是约翰·马特森。我是《大众科学》的副编辑。希格斯日快乐！
蔡斯·埃克特
希格斯日快乐！
安迪·塞姆勒
希格斯日！美国独立日！我 6 个小时后就要结婚了！我们还能在一天里塞进什么？
罗宾·劳埃德
恭喜你，安迪！多么适合结婚的日子。
查克·塞西尔
恭喜彼得·希格斯！我确信他现在过着他一生中最美好的一天。
sciam_live
查克，你看到/听到他在 CERN 研讨会上发言了吗？看起来很激动
sciam_live
埃里克，关于你关于 5 西格玛的问题，这意味着该信号真的只是背景噪声的可能性约为 1/350 万
罗宾·劳埃德
西格玛表示结果是随机的/偶然发生的概率。西格玛越高，这种可能性就越小。
查克·塞西尔
5 西格玛是研究确认的试金石标准吗？
罗宾·劳埃德
查克 - 在物理学中，是的，你需要 5 个西格玛才能被视为有效发现。每个领域都有其自身的习俗，对于随机结果的截止值接受的概率。而且我知道至少在社会科学中，有更大的灵活性。
高音谱号
注意：发现 = 意义重大。但这与预测并不完全符合。我们应该保持开放的心态，而不是墨守成规，接受 2 种替代理论。
安迪·塞姆勒
替代理论是什么？
海梅·蒙托亚
安迪，超对称性是可用的替代理论之一。
高音谱号
量子真空惯性质量假设。http://calphysics.org 部分由 NASA 总部资助。他们的论文完整列表。代替希格斯场，ZPF。代替希格斯，量子涨落：http://calphysics.org/sci_articles.html
雨果·阿尔贝托·冈萨雷斯
所有这些兴奋都如此平静，也许我是为数不多的真正兴奋的人之一，或者我错了？这件事的重大意义太令人兴奋了。
埃里克·罗尔森
所以西格玛只是让我们有信心地知道我们发现了一个粒子，但并不是说它是希格斯玻色子吗？
sciam_live
没错，埃里克。
诅咒贝尼特斯
无论如何，这太令人兴奋了。
芬
希格斯粒子还会有哪些其他可测试的特性？
海梅·蒙托亚
埃里克，他们正在寻找霸王龙，结果却发现了一只小鳄鱼。看起来他们发现的粒子根本不是希格斯玻色子。
罗宾·劳埃德
你为什么这么说，海梅？我以为结果表明该粒子在某些方面表现得像希格斯粒子。
海梅·蒙托亚
芬，他们发现的粒子太轻了（126Gev），不可能是希格斯玻色子。
海梅·蒙托亚
罗宾，几个月前，没有人期望在 126 Gev 范围内发现希格斯粒子。这就是重点。
D 达罗
据我所知，比预期轻，但仍在范围内。
约翰·帕森斯
实际上，一段时间以来，这个质量范围内的希格斯粒子一直备受青睐。
马克·韦尔
休厄尔说它与希格斯粒子“一致”。
sciam_live
我们目前联系不上图茨教授，但希望他很快能加入我们！
juanenlasala
无论结果如何，这都应该是将“上帝”部分从这项研究中删除的时候了。
sciam_live
是的，“上帝粒子”我认为对任何人都没有好处。
gikiian
有一次，我的物理老师告诉我们，如果希格斯玻色子的存在得到证实，希格斯先生将获得诺贝尔奖。
sciam_live
@gikiian 我认为希格斯很有可能获得诺贝尔奖。但很难说还有谁会分享它。
saavoss
如果结果证明这不是希格斯玻色子，那么它可能是其他的什么，这些“替代”粒子有名字吗？
海梅·蒙托亚
萨沃斯，你明白了，看起来他们发现了一个不同的粒子。不是希格斯粒子。问题当然是，他们发现了什么。
高音谱号
@saavoss 宇宙学家马库斯·乔恩关于希格斯替代方案的文章 http://calphysics.org/articles/chown2007.html
saavoss
高音谱号：谢谢！
塞西尔·布拉德
希格斯粒子怎么可能如此巨大，却只衰变成两个光子？
约翰·帕森斯
希格斯粒子衰变成两个光子是由包含顶夸克的环介导的，顶夸克很重。
约翰·帕森斯
观察到的衰变成两个光子以及两个 Z 玻色子的衰变对于希格斯粒子是预期的，但仍然存在很大的不确定性。
sciam_live
谢谢，约翰·帕森斯，提供了这么好的信息。
约翰·帕森斯
所以现在下定论还为时过早；然而到目前为止的所有数据都与对希格斯粒子的预测一致。
凯文·布莱恩特
大部分内容超出了我的理解范围，但我很高兴在 69 年的那个夏天的晚上熬夜观看了月球上的活动。
罗宾·劳埃德
你好，凯文，不错的比较。
凯文·布莱恩特
而且，我记得老师让我们在 60 年代初观看电视上的第一次跨大西洋传输。:-)
dasanil
昨天为什么有一些评论说标准模型被排除在外？那是什么意思？
约翰·帕森斯
考虑到数据的数量，标准模型可能已经被排除在外；然而，由于观察到过剩，它并没有被排除在外。
海梅·蒙托亚
帕森斯先生，他们为什么浪费时间在更高的 Gev 范围内寻找，而不是直接进入更低的范围？
约翰·帕森斯
有必要搜索整个范围；过剩发生在较低质量处，但没有理由先验地认为情况确实如此，因此搜索更普遍；然而，现在更高质量已经被数据排除。现在两个实验都看到 125 GeV 附近的过剩。
罗宾·劳埃德
我是《大众科学》的新闻编辑。我们的科学家嘉宾迈克·图茨有点迟到了，但我认为我们现在有另一位参与者 - 来自哥伦比亚的物理学家约翰·帕森斯，他正在回答问题。谢谢。至少，我们怀疑是这样 :) 4 个西格玛。
约翰·帕森斯
我想我已经被“曝光”了；我在这里 CERN。这是令人兴奋的一天！
罗宾·劳埃德
谢谢，帕森斯博士。
芬
要验证这种过剩是希格斯粒子需要什么？
约翰·帕森斯
芬，我们需要首先验证各种衰变模式。到目前为止，我们已经看到了一些，但是还有更多预测的需要更多数据。
sciam_live
帕森斯教授，你的同事在清晨在哥伦比亚举办了一个相当大的观看派对。
D 达罗
是的，谢谢你，帕森斯博士
约翰·帕森斯
最终，我们也应该能够测试过剩是否是由“标量”（即自旋 0）粒子引起的，这是标准模型的关键预测。然而，这将需要更多的数据。
sciam_live
帕森斯教授，你担心 ATLAS 和 CMS 发现的（小）质量差异吗？
约翰·帕森斯
考虑到当前的统计误差，CMS 和 ATLAS 过剩是完全兼容的。
海梅·蒙托亚
帕森斯博士，您认为 126 Gev 粒子是负责电弱对称性破缺的吗？
迈克尔·卡默
帕森斯博士 - 在 CERN，有没有人猜测新玻色子的自旋是多少？我知道他们说他们可能会在年底前有一个很好的想法，但有没有一种直觉？
约翰·帕森斯
我们从双光子衰变中知道它具有偶数整数自旋（0.2. ,,,,）。希格斯粒子将是 0，但我们还不能区分。126 GeV 的希格斯粒子在标准模型中是合理的，但在其他模型（例如超对称性）中也是合理的，因此我们需要更多的数据来区分。然而，发现的东西可能与电弱对称性破缺有关；是否完全像标准模型中那样。其他衰变模式有助于确定自旋，但还有其他可观测的量（例如，角分布）我们可以使用更多统计数据。
凯文·布莱恩特
“吉姆”帕森斯扮演谢尔顿·库珀博士只是巧合吗？？:-)
罗宾·劳埃德
顺便说一下，各位，John Parsons是ATLAS实验组的成员。ATLAS是两个确认粒子的关键实验之一。
芬
在CERN的实验是像以前一样继续，只是提高结果的精度，还是实验会演变成新的东西？
约翰·帕森斯
Finn，两者都有。我们继续寻找许多其他东西（例如，暗物质的直接证据），同时也仔细研究新粒子。即使这是希格斯玻色子，它也留下了其他未解之谜（例如，暗物质、暗能量、物质-反物质不对称等等）。希格斯玻色子不是历史的终结，它只是开始。
海梅·蒙托亚
Finn，例如，我们不知道70%的暗能量和24%的暗物质是由什么构成的。
罗宾·劳埃德
Parsons博士，您认为证据支持发现的粒子是希格斯玻色子吗？
约翰·帕森斯
到目前为止，证据“看起来像”希格斯玻色子，但存在很大的不确定性，其他理论（例如，超对称理论）也看起来像这样，所以还有很多工作要做。
Herb Cuthbertson
这对未来的发现意味着什么？如果未来测试中的各种衰变模式能够发现并确认，我们接下来该怎么办？
约翰·帕森斯
Herb，我们现在还不知道。我们首先必须进一步研究这个新粒子是否真的像标准模型希格斯玻色子所预测的那样表现，同时研究新粒子，我们继续开展一个非常广泛的计划，寻找其他新的物理现象。
查克·塞西尔
如果发现暗粒子，是否有理论框架可以识别它？我很困惑。当我们不知道暗物质是什么的时候，如何寻找暗物质的直接证据？
约翰·帕森斯
Chuck，我们可以尝试在碰撞中创造暗物质粒子，在这种情况下，我们可以尝试了解它是什么。
海梅·蒙托亚
Chuck，这就是重点，因为目前，暗能量+暗物质完全是个谜。
罗宾·劳埃德
大家好 -- 我是《大众科学》的新闻编辑。我们很高兴物理学家John Parsons今天为聊天者解答问题。Parsons博士在CERN的ATLAS实验工作，这是发现新粒子的实验之一。我们还有一些其他的《大众科学》编辑在场 -- Philip Yam，John Matson（在sciam_live），Eric Olson。
安迪·塞姆勒
媒体对这次发现的报道是否特别准确？
sciam_live
好问题，Andy -- 我是媒体的一员，但我总体上对报道的质量印象深刻。
约翰·帕森斯
Andy，我认为媒体做得相当不错；当然，要传达一个技术性的主题是很复杂的。
马克·韦尔
“上帝”粒子的误称对媒体没有帮助。
约翰·帕森斯
这个误称在物理学家中并不受欢迎！
philipyam
不幸的是，“上帝”粒子真的能引起公众的共鸣。
迈克尔·卡默
我更喜欢最初的名字，该死的粒子！
dasanil
许多关于这方面的报道都说希格斯玻色子提供了引力。希格斯不仅解释了惯性质量的性质，还解释了引力吗？
约翰·帕森斯
希格斯并不提供引力；它赋予粒子（例如，电子）质量。引力在标准模型中没有得到理解，这是它的局限性之一。该质量对标准模型来说是正常的，并且也在超对称理论（SUSY）的预期范围内。
rf
可以测试希格斯的什么特性来确定超对称理论是否有效？
海梅·蒙托亚
rf，超对称理论的问题在于，没有证据表明存在像预测的那样在126 GeV范围以上的新粒子。
_le_idiot
125的能量水平表明费米实验室的Tevatron有证据。LHC是否过度建设？
约翰·帕森斯
只有LHC才能明确地发现该粒子，更重要的是研究其特性，以确定它是否确实是标准模型希格斯玻色子。
D 达罗
超对称理论预测有多少个希格斯玻色子？
约翰·帕森斯
如果超对称理论有效，那么会有几个更多的希格斯玻色子（以及许多其他新粒子需要发现）。最小超对称模型预测了5个具有不同特性的希格斯玻色子（包括一些带电的）。
JamesC
我理解宇宙学常数是一个积分常数，也就是一个常数，它可以解释暗能量。这正确吗？
约翰·帕森斯
宇宙学常数可能是暗能量，但目前还远不确定。
海梅·蒙托亚
D Daro，超对称理论预测每个粒子都有一个超质量等价物。
迈克尔·卡默
Parsons博士，您能描述一下现在CERN的气氛吗？我把它想象成有点像在超级碗冠军的城市里？
约翰·帕森斯
欣快！（以及兴奋地想看看额外的数据会告诉我们什么）。
saavoss
天啊，...现在在CERN真是太棒了.....
philipyam
整个希格斯发现让我想起了90年代的顶夸克发现：两轮公告。
罗宾·劳埃德
很好的历史视角，Phil（Phil是《大众科学》在线版的执行编辑，对物理学了解很多。他曾担任《大众科学》的物理学编辑多年）。
约翰·帕森斯
是的，与顶夸克发现有一些相似之处，即“暗示”很早就出现，然后在稍后用更多数据证实。
rf
文章暗示，发现的粒子的某些特性与标准模型预测的不符。这些是什么，会有什么影响？
约翰·帕森斯
根据目前的数据，一切都与标准模型希格斯玻色子一致；但是，不确定性很大，所以现在还为时尚早。
海梅·蒙托亚
rf，基本上他们发现的粒子（干得漂亮！）比预期的要轻。
Chris Atteridge
未来LHC的全功率（7 TeV束流）能够确定这个新粒子是否是基本粒子吗？
约翰·帕森斯
LHC的全能量对于详细研究这个新粒子（以及提供许多其他优势）确实非常重要。
D 达罗
Parsons博士，他们什么时候会全功率运行，2014年吗？
海梅·蒙托亚
Chris，在这个层面上，人择原理和意识定义将是关键因素
sciam_live
谢谢各位，进行了一次有趣的交流。我该休息了。感谢我们的临时嘉宾Parsons教授！
rf
希格斯粒子的发现是否支持弦理论？弦理论对希格斯粒子有额外的预测吗？
约翰·帕森斯
弦理论“需要”超对称，而超对称“需要”一个轻的希格斯粒子，因此该发现对弦理论来说是不错的（但不是很确定）。在今年年底结束后进行为期2年的停机后，全能量计划在2015年进行。
philipyam
2015年全能量：快，有人更新维基百科条目；）
罗宾·劳埃德
好的，我们本应该在上午11:30结束这次聊天，但让我们继续聊到11:45？然后我们将关闭聊天。
约翰·帕森斯
听起来不错。
saavoss
我不是学术界人士...抱歉，但“SUSY”是什么？
海梅·蒙托亚
saavoss，SUSY = 超对称理论。
约翰·帕森斯
超对称是宇宙的一种理论上提出的对称性，它将有助于解释一些未解之谜（但尚未证实）。
philipyam
超对称理论认为，基本粒子具有更重的伙伴粒子……换句话说，每个玻色子都有一个对应的费米子。
马克·韦尔
需要什么来确定这是标准模型希格斯玻色子还是超对称希格斯玻色子？
约翰·帕森斯
要确定这是标准模型还是超对称希格斯玻色子，我们需要精确地测量它的衰变。我们还需要继续寻找超对称理论预测的其他粒子（包括其他希格斯玻色子）。
_le_idiot
然而，对称性并不是规则。
D 达罗
Parsons博士，在目前的能量下，您预计会看到可能的其他希格斯玻色子吗？还是认为需要全功率？
约翰·帕森斯
目前还不清楚我们是否有足够的能量；当然，在~2年后达到全功率将非常重要。
埃里克·罗尔森
Parson教授，需要什么才能绝对确定希格斯玻色子的存在？有一个基准还是仅仅是增加概率？
约翰·帕森斯
科学中没有“绝对确定性”；一切都存在一定程度的不确定性（我们努力量化这种不确定性）。
Dan Arel
路易斯安那州多久才会将希格斯玻色子定为非法？
D 达罗
对那句话哈哈大笑，Dan。
dasanil
希格斯机制是否涉及希格斯玻色子、力玻色子（例如光子）和具有质量的粒子之间的三方交汇？
海梅·蒙托亚
Parsons博士，爱因斯坦的相对论仍然有可能出错吗？或者这绝对不是一个选项？
约翰·帕森斯
我们没有证据表明相对论是错误的。
约翰·帕森斯
超对称理论预测我们所知的所有粒子都有一个伙伴；由于我们没有观察到它们，如果超对称理论是正确的，它们必须是大量的。
安迪·塞姆勒
非常感谢您主持这次聊天，并感谢所有的专家。
马克·韦尔
是的，谢谢！也感谢《大众科学》！
D 达罗
谢谢您，Parsons博士和《大众科学》。
约翰·帕森斯
来自日内瓦的晚安！
罗宾·劳埃德
非常感谢哥伦比亚大学和ATLAS实验的John Parsons博士，以及我们所有的嘉宾。
迈克尔·卡默
并感谢科学家们50年来为之不懈努力。
saavoss
只想对Parsons博士说声谢谢。我非常享受这次聊天，学到了很多。我知道我还有很多东西要学习。
高音谱号
感谢您，Parsons博士。
海梅·蒙托亚
谢谢您，Parson博士，《大众科学》和你们大家，非常激动人心的一天！
philipyam
感谢Parsons博士所做的出色工作！