大型强子对撞机发现了新粒子？( 二 ) 本文转自：北京邮电大学出版

但是，当产生的两个光子的总能量达到750GeV（1GeV=10亿电子伏特）时，这两个探测器发现事件数有微微的上扬。这暗示了什么？粒子都有质量，当它们衰变时，其质量被转换成衰变产物的质量和能量。发现总能量750GeV的双光子数目过多，意味着它们是一种未知粒子的衰变产物，该粒子的质量与这个能量相当。

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由计算机绘制的大型强子对撞机CMS探测器中质子--质子碰撞产生的粒子碎片轨迹图。左下和右上的绿色直线为发射出的双光子
衰变成两个光子是非常“干净”的过程——光子比其他粒子更易于探测，而且预期的背景事件率是已知的。在125GeV处出现的类似的轻微上扬，最终被证明是希格斯玻色子暗示存在的第一条线索。这一最新的异常代表着迄今仍有待发现的质量最大的粒子，粗略地估算，其质量是希格斯玻色子的6倍，是铅原子的几乎4倍。
这个信号与希格斯玻色子被确认发现之前6个月出现的异常极其相似。虽然现在还无法计算出一个确切的数字，但综合ATLAS和CMS2015年12月公布的最新结果，这一异常统计涨落的概率约为几百分之一。这相当于连续抛硬币9次或10次都是正面，虽然足以起疑，但还欠说服力。
即便如此，星星之火已经燎原。就在ATLAS和CMS公布这一异常之后不到一周，理论物理学家就在arXiv服务器上发布了100多个可能的解释，而且这个数字至今仍在暴增。在arXiv上，物理学家可以在正式发表前发布自己的论文和数据。
美国加利福尼亚大学伯克利分校的野村保教是最早发表相关文章的人之一。“一般我是不会盯上类似的异常现象的，因为它们绝大多数其实乱七八糟，但这一个相对干净。”他说， “一定程度上，我们有点绝望，因为我们有很多问题需要解决，却没有数据。”
关于这个假想中的粒子，科学家已经知道了一些事情。它不带电荷，自旋——量子力学特性——的范围也受到了限定。光子的自旋为1 ，任何衰变成两个光子的粒子其自旋不可能为1 。此外，它必定还具有整数自旋，因此该粒子的自旋可能为2 。于是，一些理论物理学家认为，它可能是一种引力子——一种假想的传递引力的粒子，其自旋为2 。这将是超越标准模型，把引力与其他作用力统一到一起的第一条线索。
或者，和希格斯玻色子一样，该粒子的自旋为0 。事实上，另一种理论认为它是另一种质量更大的希格斯玻色子。
但是，野村保教的分析显示，如果它的自旋确实为0 ，那它就不会是一种基本粒子，因为如果它是的话，量子力学变幻莫测的奇特行为会在它周围的真空中产生出大量其他短命的基本粒子，使得它的质量飙升到远远高于现在的数值。
相反，野村保教认为，它是一种复合粒子，类似于原子核内的质子和中子。它们是被强核力束缚在一起的夸克。另一方面，这个神秘粒子将是与仅在高能下才会发生的全新的第5种基本作用力有关的第一个粒子。野村保教及其合作者用不同的方法测试了这个猜想，每一次它都经受住了考验。这听起来有些牵强，但历史总是不断地重复。20世纪五六十年代，发现粒子是由夸克组成的使得物理学家提出了强核力。
其他的一些理论家也会对他们钟爱的理论做同样的褒奖。埃利斯敦促大家保持谨慎。他说，考虑到我们的无知程度，这一粒子是基本粒子还是复合粒子目前都可能， “我们能排除的情况不是很多。该粒子自旋允许的范围还是很大的” 。