|
第168章 一颗超重的粒子？ （ 本章字数：3715） |
| “怪？”走近过来，严师兄盯着电脑屏幕看了好一会儿，眉头微微皱了下，“……确实挺怪的，我们做的实验不是1-10GeV能区段的碰撞吗？怎么数据都彪到1TeV去了？” 说着，严师兄向格雷尔教授投去了询问的视线。 TeV和GeV之间的换算是1:1000，相当于对撞机坑道的粒子束流，对撞的能量已经到达了1000GeV。而寻找五夸克态粒子需要的对撞能量，6GeV足够了。 为了寻找一个位于6GeV能区的粒子，将对撞能量开到1000GeV以，这已经不是大炮打蚊子，简直是火箭打苍蝇了。 然而听到严新觉的疑问，格雷尔教授哈哈笑了笑，用若无其事的口吻解释道。 “我说了，现在在测试轨道的状况，并不是正式实验。至于为什么开的这么大，你得体谅下CERN对得到这个新玩具的喜爱。如果不是这次实验的预算有限，他们甚至准备给你们这些同行们展示一下10TeV能区以的对撞。” 说白了，是炫耀。 而且还是赤果果的那种炫耀。 想象一下，全世界的理论物理学家和高能物理实验室，都把目光聚焦在这里。不趁着这个机会炫耀一把，岂不是白瞎了扩建轨道花掉的几十个亿？ 不让对撞机转里面的粒子团簇轰一下，怎么让别人知道自己的机器有多牛逼？ 不过CERN也确实有炫耀的资本，据说在极限情况下，扩建后的强子对撞机甚至能做到14TeV的对撞实验。也是说，每一个运行在轨道的粒子，将携带7TeV的能量。 这个能量有多恐怖呢？ 很多情况下这个能量单位（根据质能换算公式）也被用来形容粒子的质量，如1个氢原子的质量大概1GeV，而12年发现的Higgs粒子是125GeV。 横向对同行的话，京正负电子对撞机的极限大概在5GeV这个数字，距离TeV这个能量单位差了整整一个数量级。 想要追这个能量单位的话，只能期待秦岛的CEPC完工，不过那也是十年后的事情了。 “……我的意思不是实验的能区段怪，”陆舟的手指几乎要戳到了电脑屏幕，“你们都没注意到吗？750GeV附近这里，这里有个异常的撞击现象。” “这不叫撞击现象，这只是一个单独的双光子信号，不过为什么会出现在750GeV能区确实有点怪。”格雷尔教授摸着下巴，“但怪归怪，出现这种情况也不算罕见，我们总能在ATLAS探测器观测到一些特殊的信号，但反应在统计图像的数据可能只是一个‘杂音’而已。” “这种情况很常见吗？”盯着屏幕那个异常点，陆舟还是忍不住问道。 “挺常见的，”严师兄点了点头，“质子束流碰撞产生的所有信号，我们了解的还不到1%。所以我们通常是推测结论，然后再通过实验求证，你要是经常待在这里会习惯了。” 高能物理本身是一个很玄学的东西。 由于原子级别以下的存在，是不可被“直接观察”的，所以为了确定一个粒子真实存在，会涉及到一个很重要的指标——置信度。 这是一个统计学的概念。 在高能物理实验，3倍标准偏差以下称为“迹象”，3倍以称为“证据”，5倍以才能称为“发现”。虽然新闻经常会出现“突破性进展”、“重大发现”之类的字眼，但其实大多数情况都只是“迹象”。 基于这种公认的理论，当置信度达到3sigma，才能勉强被算作是“迹象”。 一个临时出现的特征峰并不能说明什么。 只要通过不断地重复实验，并且在不同的探测器、不同的对撞机多次观测到某个粒子，使这个粒子在多个探测器的置信度都达到5sigma以时，这个粒子才能被确认为“发现”。 听到严师兄这么说了，陆舟也没再说什么。 很快，实验继续进行。 一连串的绿点在图像密密麻麻的铺开，大多数点都集在125GeV这个分界线以下的区域。 不过陆舟心对于750GeV出现的那个点还是有些放不下，注意力还是被牵制在那一段能区面。 然后在这时，忽然又一个点跳在了750GeV能区这个位置。 在这时，陆舟忽然心一动，看向旁边的格雷尔教授问道：“CMS探测器的数据呢？” 一条轨道有很多个探测器，其ATLAS和CMS两个探测器是灵敏度最高的，甚至被用来寻找过暗物质。 有一个很简单的方法检验证明他发现的异常到底是不是错觉，那是同一个现象被两个探测器同时观察到。 听到陆舟的问题，格雷尔教授微微愣了下，表情有些疑惑的回答道。 “……CMS探测器收集的数据是楼的实验室负责，你要是好的话，等一会儿实验结束了我可以带你去那瞧瞧，不过我现在走不开。” 陆舟紧接着问道：“那这些试运行测得的撞击数据会记录下来吗？” 格雷尔教授点了点头：“一般来说会存档，不过并没有多少参考价值，你需要的话我可以给你拷一份，反正也不是什么机密内容。不过我不得不提醒下你，这种未公开的实验数据，你如果想在论引用是不可能的。” 站在旁边，严师兄好地问了句：“你到底发现了什么？” 陆舟想了想，最终还是坚持了自己的观点，开口说：“我总感觉750GeV这一能区的数据有点问题。哪怕是从统计学的角度进行解释，将这个明显的凸起形容成随机事件，总感觉有点牵强。” 严师兄开玩笑道：“以一个数学家的视角？” 陆舟：“算是吧。” 严师兄叹了口气说：“我知道你的研究方向是数学物理，但我不得不提醒你，数学虽说是研究理论物理的重要工具，但并不是所有物理现象都一定符合数学规律。从理论物理学的角度来讲，750GeV这个数字……实在是太重了，要知道希格斯粒子也才125GeV而已。也许你认为你发现了个新的粒子，但在我看来它只不过是个双光子信号，甚至可能根本没有碰撞发生。” 拍了拍陆舟的肩膀，严师兄继续说道，“别再纠结10GeV以后的能区了，我们这次寻找的是五夸克态粒子。如果是因为强迫症的话，你可以放心，一会儿的实验，你肯定再也看不到750GeV的现象。” |
| 上一页 返回书目 下一页 |