上帝粒子也叫希格斯玻色子，希格斯玻色子（或稱希格斯粒子、希格斯子Higgs boson）是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋為零的玻色子，至今尚未在實驗中觀察到。它也是標(biāo)準(zhǔn)模型中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子。

英國物理學(xué)家希格斯（P.W.Higgs）提出了希格斯機(jī)制。在此機(jī)制中，希格斯場引起自發(fā)對稱性破缺，并將質(zhì)量賦予規(guī)范傳播子和費(fèi)米子。希格斯粒子是希格斯場的場量子化激發(fā)，它通過自相互作用而獲得質(zhì)量。

美國“萬億伏特粒子加速器”(Tevatron)項目的科學(xué)家們近日表示他們在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了多個疑似希格斯玻色子的信號，其質(zhì)量數(shù)大致和歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)得到的結(jié)果相同。這一發(fā)現(xiàn)增加了這樣一種說法的分量，那就是希格斯粒子可能存在于125吉電子伏特質(zhì)量數(shù)附近。這種神秘粒子被認(rèn)為賦予了所有其它粒子以質(zhì)量。然而，這些新的數(shù)據(jù)本身仍然不足以從統(tǒng)計學(xué)角度上增加這項發(fā)現(xiàn)的可靠性。目前研究人員們已經(jīng)將他們的結(jié)果在近日于意大利舉行的物理會議上公布。

“萬億伏特粒子加速器”(Tevatron)隸屬于美國費(fèi)米國家實驗室，它在長達(dá)20年內(nèi)一直占據(jù)著全球最強(qiáng)大粒子加速器的位置，但是在2011年卻因為延長其資金撥款的談判失敗而被迫停止運(yùn)行。然而和所有其它粒子加速器一樣，Tevatron在其運(yùn)行過程期間已經(jīng)積累下海量的數(shù)據(jù)需要分析。

最新的數(shù)據(jù)暗示希格斯粒子可能存在于115~135 GeV之間，置信度為2.2Σ。這一數(shù)值是質(zhì)子質(zhì)量的120~140倍，質(zhì)子是原子核的基本組成部分，它存在于每一種原子的原子核內(nèi)。在物理學(xué)上，這種置信度就意味著有1/36的幾率這種信號是一個誤報或者噪音，這一數(shù)字是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于5Σ這個被視作可宣布為“正式發(fā)現(xiàn)”的物理學(xué)黃金標(biāo)準(zhǔn)的。

然而讓這一發(fā)現(xiàn)更加顯出其重要意義的一件事情在于，盡管兩者采用的方法大相徑庭，但是歐洲的大型強(qiáng)子對撞機(jī)同樣在其數(shù)據(jù)中找到一個峰值，并且這個峰值出現(xiàn)的質(zhì)量位置恰好和Tevatron的結(jié)果非常接近。

LHC的做法是將質(zhì)子進(jìn)行對撞，而Tevatron則使用質(zhì)子和它們的反物質(zhì)粒子，即反質(zhì)子進(jìn)行對撞。這兩項實驗的目的都是想通過觀察這些高能粒子在衰變后的情況來搜尋希格斯粒子的蹤跡。在Tevatron，這些數(shù)據(jù)是由底夸克和它的反物質(zhì)伙伴--反底夸克對撞產(chǎn)生的，而在LHC，主要的探測目標(biāo)則是對撞時產(chǎn)生的光子。

鮑勃·羅瑟(Rob Roser)說：“這是一臺不同的加速器，不同的探測器，不同的衰變過程?！滨U勃是CDF探測器項目的發(fā)言人，這是安裝在Tevatron設(shè)備上的兩臺主要探測器之一。他告訴BBC記者說：“它正在讓圖像變得清晰起來，讓事情變得更加有說服力。但是我們還沒有達(dá)到我們期望的那樣自信?！彼f：“我只是希望我們兩家中至少有哪一家能有更多的數(shù)據(jù)，這真讓人沮喪?！倍贚HC，兩臺安裝在其中的主要探測器--CMS和Atlas同樣在周三舉行的會議上報告了他們的進(jìn)展，但是相比去年他們報告的內(nèi)容，今年這一次的報告中僅僅提供了些許更進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。

但是這一切的艱難困境在今年下半年將會被一掃而空，因為科學(xué)家們計劃今年將獲得相當(dāng)于2011年全年3倍的數(shù)據(jù)量。然而，近期對于Atlas數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析結(jié)果已經(jīng)排除了122.5 GeV以上區(qū)間的可能性。Tevatron的數(shù)據(jù)則幫助科學(xué)家們排除了質(zhì)量超過147-179 GeV的情形，這一數(shù)據(jù)同樣和LHC的結(jié)果相當(dāng)吻合。

正如先前所言的那樣，如果希格斯玻色子真的存在，那么它可能存在的范圍已經(jīng)被縮小了。

托尼·魏伯格(Tony Weidberg)是一位牛津大學(xué)的物理學(xué)家，他在LHC的Atlas探測器項目工作，他說Tevatron的探測結(jié)果符合一種“較輕”的希格斯玻色子的設(shè)想。

他告訴BBC記者說：“這很有趣，因為這是另一個小小暗示。它暗示我們到今年年底時將有可能發(fā)現(xiàn)這種粒子，而不是宣布排除了這種可能性?！彼f：“證據(jù)就隱藏在LHC的數(shù)據(jù)中，我們今年就將找到它；到今年年底，我們將走出模糊和不確定，得到清晰的證實或排除的結(jié)果。對我來說，不管結(jié)果如何，這兩個結(jié)果中其中任意一個的確認(rèn)都將讓人興奮不已。”