大型强子对撞机发现了新粒子？本文转自：北京邮电大学出版

本文转自：北京邮电大学出版
在2015年12月大型强子对撞机的对撞实验中，两组独立的探测器发现了一种疑似新粒子的存在，它比希格斯玻色子重6倍。这种粒子用现有的模型无法解释。这一重大发现可能会帮助科学家继续发现一整组新型粒子，甚至发现第五种基本力。不过，现在的成果并不足以证实这种粒子真正存在。科学家将实施更多的探测实验。
大型强子对撞机的两大探测器超环面仪器（ATLAS）和紧凑μ子线圈（CMS）是通过计算衰变成光子的粒子来发现新物理现象的。测量光子是探测新物理现象的较好途径，因为光子比较容易探测，而且物理学家大概知道预期的结果。当粒子衰变成光子时，释放出的能量相当于它们的质量乘以光速的平方。

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欧洲核子研究中心的理论粒子物理学家吉安·朱迪切说：“我们谈论的并不是去验证一个既有的理论，而是打开一扇进入另一个未知世界的大门。”
当然，前提是它真的存在。目前，我们只是从大型强子对撞机的碰撞碎片中得到了一些线索。但是，如果这些线索在今后的几周或几个月的时间里逐渐清晰的话，就有可能是一个重磅炸弹。它也许会成为2016年最重大的发现，为对大自然的运转方式的研究揭开新的篇章。
这个希望分别来自大型强子对撞机的两个探测器最新获得的数据。它们各自独立地指出，似乎存在一种粒子，它的质量甚至让2012年7月发现的希格斯玻色子相形见绌。
希格斯玻色子是一个里程碑，但也标志着前进道路的终点。它是粒子物理学标准模型预言的粒子中最后一个被发现的。迄今，标准模型的复杂方程可以在极高的精度上解释每一个实验结果，解释了自然界三种基本作用力——电磁力、弱核力和强核力——的工作机制。但很明显的是，标准模型并不完整。它无法囊括自然界的第四种力——引力，也无法解释希格斯玻色子和其他16种粒子具有的特性，更不用提解释主宰宇宙物质成分的暗物质了。
要超越标准模型，就需要找到一些全新的东西。
【大型强子对撞机发现了新粒子？】因此，大型强子对撞机发现的这个线索让人兴奋，这是它在设计的最大能标上工作的第一年。英国伦敦国王学院的理论家约翰·埃利斯说，自从2011年意大利物理学家宣布中微子超光速以来，他还没有见过类似的东西。
中微子超光速最终被证明是错误地连接实验设备的光缆所致。这样的差错不太可能出现在大型强子对撞机上，但被尚无定论的数据无情地戏弄确实是科学家必须提防的。
通过筛查质子碰撞产生的碎片来确定是否有意想不到的事情发生，是一项极其复杂而琐碎的工作。只有在很长一段时间里很努力地研究数据，你才有可能看到你想要的结果。但是，只有重复观测到同一件事情很多次，才能确定它的真实性。
抛3次硬币，结果都是正面朝上，你会把它归于概率;连续抛5次都是如此，你可能会开始怀疑这枚硬币是不是被做过手脚。要正式宣布一项发现，粒子物理学家的“黄金标准”是这一现象为巧合的概率不得超过1/3500000 ，这个值相当于连续抛硬币21次正面朝上。
大型强子对撞机发现的异常还没有达到这个地步。这个异常出现在能产生两个高能光子的碰撞中。这种碰撞一般很少会产生高能光子，原因纯粹是这会消耗更多的能量。事实上，随着能量的升高， ATLAS和CMS确实看到由其他已知过程产生的“背景”事件的数目在下降。