发现上帝粒子谣言:费米实验室失信于物理学界
南方周末7月23日报道 意大利帕多瓦大学物理学家托马索·多里戈(Tommaso Dorigo)很清楚写博客的风险。他自己在博客中写道:“写博对于参与大型合作的粒子物理学家来说就像走钢丝——互联网上的路径是无限的,真的:你不知道麻烦会从哪个方向来!”即便如此,他7月初还是冒险在博客上发布了一个“传言”。按照他的说法,来自两个不同消息源的说法传到了他的耳朵里,消息说万亿电子伏加速器(Tevatron)快要宣布发现希格斯玻色子了。
希格斯玻色子常常被称为“上帝粒子”,是一种理论上存在而实验中尚未探测到的粒子。如果多里戈的消息是准确的,那这将成为万亿电子伏加速器自1985年开始运转以来的最大发现之一。
十天之内,多里戈的博文引起了人们的注意,媒体上也开始报道这一传闻。不过传闻很快就止住了,万亿电子伏加速器所隶属的美国费米实验室7月12日在微博上辟谣:“让我们解决这件事:一个沽名钓誉的博客作者所传播的谣言仅仅是谣言。如此而已。”
一个谣言终结了,它充其量是物理学界寻找“上帝粒子”历程中的一个小插曲。“自1950年代以来,所有的费米子都是在美国发现的,所有的玻色子都是在欧洲发现的。很遗憾,希格斯粒子是玻色子,所以它不可能在美国被发现。”一名粒子物理学家跟南方周末记者开起了玩笑。
在这个玩笑背后,是美国与欧洲在粒子物理领域持续几十年的激烈竞赛,以及物理学界在某种程度上对费米实验室信任的丧失。
费米实验室最初叫作“国家加速器实验室”,位于芝加哥西边大约35英里的地方。罗伯特·威尔森(Robert Wilson)是实验室的第一任领导。他不仅是一名粒子物理学家,他还专门学习过雕塑、建筑,以及其他设计课程,所以,在他的直接设计和指导下建立起来的实验室被批评家赞赏为“艺术与科学抱负的稀有结合”。威尔森在建造的过程中甚至还十分注意环保——那可是在1960年代。
兼顾科学和艺术只会让本就浩大的加速器工程更加复杂,威尔森却奇迹般地提前完工,并且没有超出预算。这个实验室成为了美国最重要的加速器实验室。
万亿电子伏加速器的名字来自于它的设计能量——它的目标是赋予中子1万亿电子伏特的能量。这个加速器是费米实验室在与欧洲核子研究中心(CERN)的竞赛过程中建造起来的。1983年当它创造了新的能量纪录的时候,CERN的主任发来贺电,他赞赏说:“费米实验室……打开了未来加速器的新版图。”
但是在物理学界,人们也许会看到你的努力,可最终还是以成败论英雄。费米实验室成立至今,还从未出过一名诺贝尔奖得主。
从1970年代初费米实验室投入运转开始,它就受到CERN的挑战。当时它的加速器是让粒子轰击固定的目标,而1971年CERN落成了世界上第一台强子对撞机。后者是让高速运行的粒子束对撞,因而能爆发出更大的能量。
1973年,费米实验室曾经非常接近于一次成功。它与CERN几乎同时宣布观察到一种称为“中性流”的事件,然而,后续的修正和验证却表明费米实验室喊了一次“狼来了”。这令CERN的团队很紧张,但验证之后发现CERN提供的证据是确实的。CERN团队的一名成员说:“弱中性流的发现……让 CERN在领域中登上领先地位。”
CERN在1982年和1983年接连发现W玻色子和Z玻色子,它们都是“标准模型”所预言的粒子。除了它们之外,还有三种粒子等待验证,分别是顶夸克、τ中微子和希格斯玻色子。
一名物理学家在《CERN信使》上撰文说:“CERN发现W和Z……标志着大西洋的‘古老一边’重获它在粒子物理中的卓越地位。”《纽约时报》评论说:“欧洲3分,美国连Z-Zero(零)也没得到。”
费米实验室的顶峰是在1995年发现顶夸克。费米实验室专门组织了一场发布会,会上实验室的两个研究团队宣布他们发现了顶夸克存在的确凿证据。
也许费米实验室想要树立自己的正面形象,但对严谨的物理学家群体来说,这样做可能适得其反——给人们留下了费米实验室爱“炒作”的印象。
三年前费米实验室也曾传出过小道消息,还登上了《纽约时报》,可其实没有任何科学结果。费米实验室很少做出重大的发现,后期又变得“浮躁”,在许多粒子物理学家看来,他们的数据和分析方法都成问题,于是不再认真对待他们的任何宣称。有物理学家认为,多里戈的谣言不值一提,因为费米实验室其实没有能力发现希格斯玻色子。
万亿电子伏加速器曾经是世界上最大的粒子加速器,而现在已经被CERN的大型强子对撞机(LHC)所取代。很快,万亿电子伏加速器就要关闭了,计划就在明年,也有可能延长到2014年,相关的讨论还正在进行中。
诺贝尔物理学奖得主林欧·拉德曼(Leon Lederman)曾经在费米实验室和CERN都工作过,他曾说如果LHC在寻找希格斯玻色子上打败了万亿电子伏加速器,他的感受会是:有点像是你的婆婆驾车坠下了山崖——她开的是你的宝马车。
尽管霍金用一百美元打赌LHC发现不了希格斯玻色子,更多的物理学家对它寄予厚望。LHC今年3月开始运行,但由于粒子加速器工作起来是一件相当麻烦的事情,需要大量的测试和校准,因而今年之内它可能尚不会做出物理上的新发现。
http://discover.news.163.com/10/0723/10/6C95N0AK000125LI.html 以伟大的费米的名字命名的实验室,竟然没出过诺贝尔奖,以前还真没注意过。
也确实蛮有意思的,费米实验室只发现费米子,没发现波色子。也开个玩笑:为了取得发现Higgs波色子的荣誉,费米实验室是不是改名叫波色实验室?O(∩_∩)O~ 楼主这篇很不错。 回复 2# positron
看来出现了笔误呢,是 玻 色子而不是 波 色子呢……::makefaces:: 回复 4# smilewalk
这个无所谓的,音译,虽然确实一般都用 玻。或者直接用boson了。 它该烦如何重获其信誉吧..科学不是儿嬉,可惜写博那人太草率了.
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