本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
欧洲的大型强子对撞机,已经是历史上最强大的粒子对撞机——并且以巨大的优势领先——即将打破自身纪录。
欧洲核子研究中心(CERN)于 2 月 13 日宣布,位于日内瓦郊外的该对撞机将在 2012 年以 4 万亿电子伏特 (TeV) 的能量运行,高于 2011 年的 3.5 TeV。(欧洲核子研究中心是运营大型强子对撞机的欧洲物理实验室。)该对撞机将质子束加速到惊人的能量,然后将它们正面撞击。这些碰撞发生在巨大的探测器内部,这些探测器可以记录日常低能量生活中罕见的碎片中短暂存在的粒子。随着束能量的增加和发光度(碰撞率)的持续改进,大型强子对撞机科学家们的目标是今年获取三倍于2011 年捕获的碰撞数据。
在粒子搜寻中,最珍贵的猎物是难以捉摸的希格斯玻色子,这是一种大质量粒子,其存在自然源于关于粒子为何具有质量的主流解释。大型强子对撞机已经缩小了希格斯粒子可能隐藏的窗口,并且在 12 月,项目科学家宣布他们已经捕捉到一种诱人的、初步的且最终不确定的粒子迹象。当对撞机在三月年度冬季停机后重新启动时,它将开始运行,这应该可以消除关于希格斯粒子存在的任何疑问。运行将于 11 月结束,届时大型强子对撞机将关闭 20 个月,欧洲核子研究中心将加强机器以进行更高能量的运行,接近对撞机的最大能量 7 TeV,预计在 2014 年末或 2015 年。
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欧洲核子研究中心的研究主任塞尔吉奥·贝尔托卢奇在一份准备好的声明中说:“到今年年底大型强子对撞机首次长停机时,我们将要么知道希格斯粒子存在,要么排除标准模型希格斯粒子的存在。”
如果一切按计划进行,大型强子对撞机物理学家将有一个令人兴奋的新发现来庆祝——当然,还要在长时间的休假期间思考其影响。