大型强子对撞机发现了新粒子？( 三 ) 本文转自：北京邮电大学出版

奇怪的是，唯一可以排除的大概恰恰是许多粒子理论家期望的超对称粒子。超对称理论提出，标准模型中的每一种已知粒子都存在一个质量更大的伙伴粒子。大型强子对撞机至今还没有发现任何有关超对称的证据。即便是这个我们所知甚少的最新粒子，也不对应于最简单的超对称模型中的任何东西。
更奇特的是，质量如此之大的粒子应该衰变成两个几乎一样的光子，即把它的质能对半开，但它丝毫没有这些迹象。埃利斯说：“如果事情真是这样，背后肯定还有其他原因。这会进一步要求有新的粒子存在。”
对朱迪切来说，没有现成的理论模型能够解释这一粒子的特性，倒是让一切都变得更加耐人寻味。他说：“这才是故事里最精彩的部分。”他直觉上赞同野村保教的观点，即该粒子预示还存在一系列通过未知的第5种基本作用力来发生相互作用的粒子。如果是这样的话，随着ATLAS和CMS探测数据的累积，在更大的质量上，我们应该会看到更多这样的事件。
这还不是唯一的惊喜。在另一个探测装置LHCb中，研究人员也看到一些异常现象，暗示可能存在未知的粒子。不过，这两个发现之间的关系目前仍不清楚。
对CMS的实验物理学家吉姆·奥尔森来说，首要任务是获得更多的数据。虽然试图保持冷静的头脑，但他同样感到兴奋。如果ATLAS和CMS发现的异常在大型强子对撞机进行的高能粒子对撞实验中继续出现，那么它“绝对是件大事” 。他说：“这是一个全新的粒子，也是存在于标准模型之外的第一种粒子。”
又或许，就像之前常常发生的那样，所有的这些希望都会破灭。最近一次的类似事情发生在2014年，当时科学家在CMS和ATLAS的探测数据中发现，会产生粒子喷流的低能碰撞中存在可能的异常。这一现象暗示存在一种质量约为2000GeV的粒子，其统计可信度也和现在的新异常相当。理论物理学家紧接着就提出了各种解释，其中最流行的是一种传递新作用力的粒子。然而，在
对2015年的数据进行分析之后，一切都销声匿迹了。
“统计总是会和我们玩游戏，所以我只能等待更多的数据。”CMS的物理学家帕特里克·雅诺说， “当物理学家在大型强子对撞机的数据中寻找各种各样的现象时，总能找到不少类似的异常。”ATLAS的物理学家也强调了相同的观点。为了寻找某些信号，对ATLAS的数据分析总能在其背景信号中发现一些纯统计上的波动。
是立还是破也许很快就会见分晓。2015年，大型强子对撞机并没有如预期般产出大量数据， CMS探测器中用来弯曲粒子路径的巨型磁铁存在问题，这也导致并非所有的数据都可以利用。如果在数据分析中能够考虑到磁铁缺失的因素，那么结果也许会更加清晰。否则，我们只能耐心地等待从2016年4月起开始的对撞实验发布第一批数据。
粒子物理学家都希望2016年会带他们回到令人无比兴奋的20世纪60年代，当时我们对物质组成的认识因夸克和强核力的发现而发生了翻天覆地的改变。不过，当务之急还是要完成收集更多数据这一艰巨的任务，平衡事实和做出发现之间的冲动。在一个大城市中，当你遇到一个熟人时，可能会惊讶于这一巧合，却忘记了在其他9 9次的时间里，你谁也没遇到。人类的头脑总是倾向于寻找现象背后的原因，即使有可能压根儿就没有。不过，与此同时你也会感到兴奋，否则科学就无法向前推进了。
更大的图景
在大型强子对撞机直径27千米的地下圆环周围，除了ATLAS和CMS探测器之外，还有另一个实验装置，被称为LHCb 。不同于通过测量衰变产物来搜寻新粒子的前两个探测器， LHCb的任务是对被称为B介子的复合粒子的衰变进行精确测量，进而与粒子物理学标准模型的预言进行比较。