美国 Tevatron 对撞机发现希格斯玻色子的诱人迹象

如果 Tevatron 是一台扫过海滩的金属探测器，那么在它生命即将结束时，发现的哔哔声就会接二连三地响起。据我们了解，它曾经非常接近找到珍贵的希格斯玻色子……然后，去年 9 月，它就关闭了。只有另一个更强大的、属于其他人的探测器才能最终找到它。

这就是费米实验室的科学家们今天面临的情况，他们公布了从著名的 Tevatron 粒子对撞机中搜索希格斯粒子的最终结果。一段时间以来，参与 CDF 和 DZero 实验的科学家一直相当肯定他们没有看到希格斯玻色子，排除了不可能存在希格斯玻色子的质量能量范围。但这是他们第一次认为自己看到了一些东西。

希格斯玻色子以苏格兰物理学家彼得·希格斯的名字命名，是当前物理学理论中最后一块重要拼图。人们认为，希格斯玻色子以某种方式赋予了所有其他粒子质量，因此有时它被昵称为“上帝粒子”。希格斯玻色子的存在，意味着所谓的粒子和力的标准模型得以成立，几十年来，它一直是现代科学的圣杯。

最新证据表明，考虑到自 2001 年 3 月以来每次实验中发生的 500 万亿次碰撞，Tevatron 在其生命周期中可能已经多次看到这种假定的粒子。根据费米实验室的数据，观察到的希格斯信号具有 2.9 西格玛的统计显著性。这意味着该信号由统计波动引起的概率只有 1/550。这意味着它真的可能是希格斯粒子。

只有大型强子对撞机才能验证这一点——而且即便如此，也只能验证一点。两台对撞机将不同种类的粒子以不同的能量碰撞在一起，产生略有不同的结果。Tevatron 碰撞的是质子和反质子，而 LHC 碰撞的是质子和质子。根据标准模型，粒子会衰变成其组成部分，而希格斯玻色子可以以多种方式衰变，具体取决于被碰撞的是什么。费米实验室的 Kurt Riesselmann 将其比作一台自动售货机，它返回相同数量的零钱，但硬币组合不同。

在 Tevatron 上，实验发现希格斯粒子衰变成一对底夸克（具体来说，是一个底夸克和一个反底夸克）。然而，在 LHC 上，希格斯粒子会以一对高能光子的形式出现。最终，当粒子可能在明年达到峰值能量输出时，LHC 将能够在所有潜在通道中验证该粒子。但就目前而言，在这个特定的衰变领域，Tevatron 似乎占有优势。

这一声明以及描述结果的论文是在 CERN 备受期待的 LHC 最新结果发布会前两天发布的。人们普遍预计，该会议将带来希格斯粒子结果的消息——可能是进一步缩小搜索参数，就像 Tevatron 科学家今天宣布的那样，甚至可能是一个真正的、5 西格玛的、100% 确定的发现。敬请期待。