科技日?qǐng)?bào):如果這次能夠確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子,將對(duì)物理學(xué)有哪些意義?
陳國(guó)明:如果能證實(shí)這次發(fā)現(xiàn)的就是希格斯粒子,將是里程碑式的成就,使物理學(xué)邁出一大步。
粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型之所以能被廣泛接受,就是因?yàn)檫@個(gè)體系中的其他粒子都已經(jīng)找到,和宇宙大爆炸也不沖突,證據(jù)基礎(chǔ)非常扎實(shí)。而像超對(duì)稱理論中預(yù)言每種已知的粒子都有一種伴子,但至今一種伴子都沒(méi)有找到;超弦理論同樣也沒(méi)有證據(jù)。如果能確認(rèn)希格斯粒子確實(shí)存在,物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型作為理論基礎(chǔ)將更加堅(jiān)實(shí),從而推動(dòng)物理學(xué)家探索其他前沿問(wèn)題。
科技日?qǐng)?bào):當(dāng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)希格斯粒子之后,粒子物理學(xué)還要解釋哪些懸而未決的問(wèn)題?
陳國(guó)明:即使這次終于發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子,仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不意味著粒子物理學(xué)即將畫(huà)上圓滿句號(hào)。物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型不是萬(wàn)能的,像暗物質(zhì)、暗能量、物質(zhì)與反物質(zhì)不對(duì)稱等問(wèn)題,它都不能解釋。而根據(jù)現(xiàn)有理論,我們的宇宙組成中有73%是暗能量,23%是暗物質(zhì),只有4%是目前理論所能解釋的物質(zhì)。
此外,目前人們認(rèn)為夸克和輕子是最基本的粒子,它們是否還由更小的粒子組成,是否能組成不同于質(zhì)子、中子的其他形態(tài),也還需要進(jìn)一步的研究。
科技日?qǐng)?bào):如果證明希格斯粒子不存在,或者這次發(fā)現(xiàn)了一種不符合現(xiàn)有理論的新粒子,是否會(huì)像19世紀(jì)末催生量子力學(xué)和相對(duì)論的經(jīng)典物理學(xué)“兩朵烏云”(邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)和黑體輻射實(shí)驗(yàn))那樣,給現(xiàn)代物理學(xué)體系帶來(lái)革命性的沖擊?
陳國(guó)明:這次發(fā)現(xiàn)的結(jié)果,并不能完全排除發(fā)現(xiàn)的是超對(duì)稱希格斯粒子或其他的粒子。如果是這樣,可能確實(shí)會(huì)給物理學(xué)理論體系造成不亞于類似“兩朵烏云”的重大沖擊,像媒體說(shuō)的那樣“大廈將傾”。不過(guò),這次發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的希格斯粒子,概率還是很高的。
專家簡(jiǎn)介
陳國(guó)明
1958年生,浙江天臺(tái)人,現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員。主要研究方向?yàn)榱W游锢韺?shí)驗(yàn),目前參與國(guó)際空間站阿爾法磁譜儀(AMS)的反物質(zhì)和暗物質(zhì)研究、歐核中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的緊湊繆子線圈(CMS)項(xiàng)目。(新華網(wǎng))