一(yi)群“麥哲(zhe)倫”式的(de)寶(bao)藏實驗物理學家(jia)正(zheng)在(zai)高能物理的(de)版圖上開疆(jiang)拓(tuo)土。而玻色子(zi)的(de)數億發現，正(zheng)在(zai)指向新的(de)次碰“盛宴”。

　　近日，撞中《自然》“研究亮點”欄目報道了北京大學物理學院技術物理系教授冒亞軍、發現李強領導的玻色百姓彩票研究團隊的最(zui)新成果——他們首次觀測到雙W玻(bo)色(se)子與光子（WWγ）這(zhe)一(yi)新型的三玻(bo)色(se)子聯合產生過程。相關成果日前發表于《物理評論快報(bao)》，寶藏并(bing)被(bei)選為編(bian)輯推(tui)薦(jian)論文。數(shu)億

　　“玻(bo)色子(zi)三重態(tai)的次(ci)碰產生是罕見(jian)的事(shi)件，是撞中粒子(zi)物(wu)理標(biao)準(zhun)模型的又一次(ci)成功(gong)。任何與標(biao)準(zhun)模型預測(ce)的發現差異都(dou)可(ke)能暗示(shi)未知粒子(zi)的存在。” 《自然(ran)》評價稱。玻(bo)色

　　是寶藏百姓彩票最新網址否存在關乎標準模型

　　數十億次“碰撞(zhuang)”才獲得(de)250次發現，這注定(ding)是(shi)數億一次艱難的探索。

　　在(zai)粒子(zi)物理標準模型(xing)中，次碰無質量(liang)(liang)的(de)光子(zi)（γ）傳(chuan)播(bo)長程的(de)電磁相(xiang)互作(zuo)用，而(er)重質量(liang)(liang)的(de)W和Z玻(bo)色(se)子(zi)傳(chuan)播(bo)短程的(de)弱相(xiang)互作(zuo)用。精(jing)確測量(liang)(liang)多玻(bo)色(se)子(zi)特別是三(san)玻(bo)色(se)子(zi)聯(lian)合(he)產生(sheng)過程，是目前(qian)高能物理領域的(de)前(qian)沿熱點之一。

　　在基本粒子中，玻色子是一種“媒介”基本粒子。基本粒子之間存在4種基本的相互作用：引力、電磁力、強力和弱力。每種相互作用都是百姓彩票由(you)某一(yi)種媒介粒子傳遞(di)的，它們被稱為玻(bo)色子。在標準模型里，W玻(bo)色子是一(yi)種傳遞(di)弱(ruo)力(li)的媒介粒子。

　　1983年，W玻色子首次(ci)被歐(ou)洲核子研究中(zhong)心(xin)發現(xian)，后來(lai)被證明主要參與一些最常見的核衰變過程。這是粒子物理(li)標(biao)準(zhun)模型(xing)的一大勝利(li)。

　　然而，W玻色子(zi)的質(zhi)量很重(zhong)，約是(shi)質(zhi)子(zi)的85倍(bei)，實驗中(zhong)通常很難被發現。正因(yin)如(ru)此(ci)，只有通過大(da)型強子(zi)對撞(zhuang)機這樣的高能(neng)(neng)量裝(zhuang)置才有可(ke)能(neng)(neng)“撞(zhuang)”出(chu)1個(ge)，而要想(xiang)“撞(zhuang)”出(chu)3個(ge)，難如(ru)海底(di)撈針。

　　經(jing)過40多年的(de)發(fa)展(zhan)，關于玻(bo)色(se)子的(de)研究不斷拓(tuo)展(zhan)。在標準模型中，理論已預言了三玻(bo)色(se)子的(de)聯(lian)合產(chan)生(sheng)機制。

　　“如果(guo)這個機制未(wei)經驗證，可(ke)能意味著標準模(mo)型存在(zai)某(mou)些問題，也可(ke)能暗示著新(xin)物理現象的存在(zai)。”該(gai)研究(jiu)的主要(yao)貢獻者之一、北(bei)京大學(xue)物理學(xue)院博士(shi)生(sheng)關(guan)喆(zhe)告(gao)訴《中國科學(xue)報(bao)》，驗證三玻色子的存在(zai)及其與(yu)標準模(mo)型的關(guan)系(xi)非(fei)常重要(yao)。

　　數十億次碰撞

　　歐(ou)洲(zhou)核子研(yan)究中心的(de)大型強子對撞機是(shi)世界上(shang)最大、能(neng)量最高的(de)粒子加速器，有“上(shang)帝粒子”之稱的(de)希格斯粒子、新強子態“奇(qi)異(yi)的(de)五夸克(ke)”等均在(zai)此被發(fa)現。它的(de)數(shu)據牽動著全球(qiu)物理學家的(de)心。

　　多年(nian)來，李強團(tuan)隊緊密(mi)追蹤大型強子(zi)(zi)對撞機(ji)緊湊繆子(zi)(zi)線圈探測器，在(zai)數據“沙漠”里尋找(zhao)若隱若現(xian)的“寶藏”。

　　終于(yu)，他們在2016年(nian)至2018年(nian)間所收集的(de)(de)數十億次13TeV質子(zi)(zi)-質子(zi)(zi)對(dui)撞數據中，以(yi)5.6倍標準(zhun)偏差的(de)(de)統計(ji)置信度，首次觀測到雙W玻色子(zi)(zi)與光子(zi)(zi)（WWγ）這一新型的(de)(de)玻色子(zi)(zi)三重態產生過程。

　　李強解釋，5.6倍(bei)標準偏(pian)差是與(yu)假設不(bu)存(cun)(cun)在(zai)三(san)玻色子(zi)過(guo)(guo)程的(de)(de)情況（即空假設）相比，這也意味(wei)著(zhu)數據支持(chi)三(san)玻色子(zi)過(guo)(guo)程的(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)。

　　三重(zhong)玻色子(zi)是如何產(chan)生的？

　　大型(xing)強子(zi)(zi)(zi)對撞機緊湊繆(mou)子(zi)(zi)(zi)線圈探測器詳細記(ji)錄了這一過程——當(dang)被(bei)(bei)加速(su)到接近(jin)光速(su)的高能量質(zhi)子(zi)(zi)(zi)束迎(ying)頭相撞時(shi)，就會產生三(san)重(zhong)玻色(se)子(zi)(zi)(zi)。當(dang)兩個質(zhi)子(zi)(zi)(zi)碰撞時(shi)，質(zhi)子(zi)(zi)(zi)中的夸克和(he)膠(jiao)子(zi)(zi)(zi)被(bei)(bei)迫分開，當(dang)發生這種情況(kuang)(kuang)時(shi)，W玻色(se)子(zi)(zi)(zi)和(he)Z玻色(se)子(zi)(zi)(zi)就會突然出(chu)現。而在(zai)非常罕見的情況(kuang)(kuang)下(xia)，它們會以(yi)三(san)重(zhong)態的形式出(chu)現。

　　有多“罕(han)見”？這一事件發生的概(gai)率(lv)僅為發現(xian)希格斯玻色(se)子概(gai)率(lv)的1/50。

　　更多帶來不同

　　既(ji)然過程(cheng)如此(ci)艱(jian)難又如此(ci)罕見，科(ke)學家為何(he)要(yao)執著于碰撞出更多的玻色子？

　　“More is different（更(geng)多帶來不同）”，李強引用諾(nuo)貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德(de)森的著名宣言回答，越是基(ji)本物質，越要多樣，這樣才有發現(xian)更(geng)多“寶藏”的可能。

　　“寶藏”蘊含在差異中。

　　標(biao)(biao)準模型(xing)(xing)是粒(li)子(zi)物理學中一(yi)套描(miao)述基(ji)本粒(li)子(zi)的(de)理論模型(xing)(xing)。目前，幾乎(hu)所有(you)的(de)電磁力(li)(li)、強(qiang)力(li)(li)和弱力(li)(li)3種力(li)(li)的(de)實驗結果都(dou)合(he)乎(hu)這套理論的(de)預測。它雖然是目前最(zui)成(cheng)功的(de)一(yi)套理論模型(xing)(xing)，但(dan)宇(yu)宙中仍(reng)然有(you)許多標(biao)(biao)準模型(xing)(xing)解釋不了的(de)問題。這意味著它并(bing)不是“終極”理論，而(er)任(ren)何與標(biao)(biao)準模型(xing)(xing)預測的(de)差異都(dou)可(ke)能暗(an)示未(wei)知粒(li)子(zi)的(de)存在。

　　數十年(nian)來，全球(qiu)高能物理界(jie)既視(shi)粒子物理標準模(mo)型為(wei)珍寶(bao)，也視(shi)其(qi)為(wei)挑戰——有(you)時，科學(xue)家們想舍棄它，尋找超出標準模(mo)型預言的“新”物理現象(xiang)。

　　“新(xin)”標準模型是否存在？茫茫大海(hai)上，無數(shu)“航海(hai)家”“千帆競(jing)發(fa)”，但駛向不同(tong)的方向。

　　李強是其中之一(yi)，他的(de)(de)航向(xiang)是很(hen)少人(ren)去的(de)(de)偏遠之地——玻色(se)子，目前國際(ji)上只有少數(shu)團(tuan)隊從事(shi)相關研究(jiu)。自2010年以來，他和北(bei)京(jing)大學高能物理(li)實驗組的(de)(de)同事(shi)們致力于高能對(dui)撞機上的(de)(de)多玻色(se)子物理(li)研究(jiu)，取得了(le)大量有開創性貢獻的(de)(de)成果。

　　2022年，他(ta)們在世界上首次發(fa)現了(le)三W玻色子共振態，此項研究開辟了(le)茫(mang)茫(mang)大海上的新航(hang)線。

　　李強表示，高(gao)能物理(li)確實處在(zai)比較艱難的時期，“在(zai)人跡罕(han)至(zhi)的地(di)方(fang)探(tan)險(xian)，雖然有(you)(you)著未知和挑(tiao)戰，但也有(you)(you)著新(xin)發現(xian)的可能性”。

　　李強期待著玻色子給高能(neng)物理帶來(lai)新的“盛宴”。

　　記者 韓揚眉