文/陳根

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)27日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家借助歐洲核子研究中心（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）和其緊湊繆子線(xiàn)圈實(shí)驗(yàn)（CMS），首次觀察到極罕見(jiàn)的玻色子“三胞胎”生成事件。

研究人員稱(chēng)，最新觀測(cè)涉及W或Z玻色子“三胞胎”的生成。玻色子包括光子、W玻色子、Z玻色子、膠子和希格斯玻色子。W或Z玻色子都攜帶弱力，但Z玻色子不帶電荷。弱力是宇宙四大基本自然力（另外三種力分別為強(qiáng)力、電磁力和萬(wàn)有引力）之一，與放射性現(xiàn)象和太陽(yáng)內(nèi)部熱核過(guò)程密切相關(guān)。粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型是描述強(qiáng)力、弱力、電磁力及組成物質(zhì)的基本粒子（包括玻色子）等的理論。

而希格斯玻色子，幾乎是神話(huà)般的實(shí)體，讓粒子物理學(xué)成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。1964年，英國(guó)科學(xué)家彼得·希格斯提出了希格斯場(chǎng)的存在，并進(jìn)而預(yù)言了希格斯玻色子的存在。希格斯玻色子是支撐起我們這個(gè)宇宙的重要粒子，是基本粒子質(zhì)量的來(lái)源。

希格斯認(rèn)為粒子穿行于空間中，應(yīng)該承受著某種“阻礙”，使其需要有所付出才能獲得加速度，在宏觀世界中體現(xiàn)為“質(zhì)量”。而空間中的這種使物質(zhì)獲得質(zhì)量的機(jī)制，就被稱(chēng)作“希格斯場(chǎng)”（Higgs field）。

后來(lái)，歐洲核子研究組織（CERN）在日內(nèi)瓦建造了一座“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)”（LHC），科學(xué)家們開(kāi)始嘗試把粒子加速到接近光速的速度，希望能從空間中找到“希格斯場(chǎng)”中的粒子，也就是“希格斯粒子”，以此驗(yàn)證希格斯的理論。

2013年，通過(guò)對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)，初步確認(rèn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“希格斯粒子”，定名為“希格斯玻色子”（Higgs Boson，粒子分為“玻色子”和“費(fèi)米子”兩類(lèi)，它們的自旋特性不同），證明了“希格斯場(chǎng)”的存在，希格斯本人也因此榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。

在研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)被加速到接近光速的高能質(zhì)子束沿著LHC的圓形軌道在幾個(gè)點(diǎn)迎面相撞時(shí)，就會(huì)有玻色子“三胞胎”生成——兩個(gè)質(zhì)子相撞時(shí)，質(zhì)子內(nèi)部的夸克和膠子被迫分開(kāi)，W或Z玻色子隨之出現(xiàn)。在極罕見(jiàn)的情況下，它們以“三胞胎”形式——WWW、WWZ、WZZ和ZZZ出現(xiàn)。研究人員表示，10萬(wàn)億個(gè)質(zhì)子—質(zhì)子碰撞，才會(huì)生成一個(gè)此類(lèi)“三胞胎”，這些事件發(fā)生的概率僅為發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的50分之一。

通過(guò)收集更多此類(lèi)事件和其他罕見(jiàn)事件的數(shù)據(jù)，研究人員將能以更高精度測(cè)試對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)，最終發(fā)現(xiàn)并研究超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新相互作用。