宇宙萬(wàn)物皆有質(zhì)量，但質(zhì)量的來(lái)源是什么？隨著歐洲核子中心日前宣布很可能發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”，這個(gè)終極問(wèn)題有望得到解答。為了詳細(xì)了解“上帝粒子”及中國(guó)科學(xué)家參與研究的情況，記者采訪了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授劉衍文。

構(gòu)成宇宙萬(wàn)物的最小物質(zhì)單位是基本粒子，包括夸克、電子等，而要解釋這些基本粒子的質(zhì)量來(lái)源，必須找到最后一種基本粒子：被稱作“上帝粒子”的希格斯（Higgs）粒子。過(guò)去30年，全球粒子物理學(xué)家都在苦苦追尋“上帝粒子”的蹤跡，位于瑞士日內(nèi)瓦市郊的歐洲核子中心與美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室是兩個(gè)主要研究平臺(tái)。

畢業(yè)于中科大少年班的劉衍文，從1999年起進(jìn)入日內(nèi)瓦大學(xué)攻讀博士，此后一直在歐洲核子中心與美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室參與科研。2008年，歐洲核子中心建成啟用了全球能量最大的強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，來(lái)自幾十個(gè)國(guó)家的數(shù)千名學(xué)者參與研究。作為來(lái)自中國(guó)的學(xué)者之一，劉衍文從參與分析第一批數(shù)據(jù)開(kāi)始，經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)“疑似上帝粒子”的全過(guò)程。

“新粒子不是一下子發(fā)現(xiàn)的，是長(zhǎng)期數(shù)據(jù)積累的結(jié)果。”據(jù)劉衍文介紹，在前3年上億次數(shù)據(jù)采集、分析的基礎(chǔ)上，歐洲核子中心的科學(xué)家們?cè)?011年逐漸發(fā)現(xiàn)了一些新粒子存在的跡象。“到2012年數(shù)據(jù)中新信號(hào)的統(tǒng)計(jì)顯著性可以讓人信服，新粒子是確實(shí)存在的。”

2012年6月下旬，歐洲核子中心內(nèi)部決定在7月4日公布這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。“從對(duì)撞機(jī)上取下最后一批數(shù)據(jù)，分析出結(jié)果，再在3000多人的合作組內(nèi)通過(guò)評(píng)審，留給科學(xué)家的時(shí)間實(shí)際上只有兩周。”劉衍文說(shuō)，工作強(qiáng)度非常大，很多人都有連續(xù)工作通宵的經(jīng)歷。

“目前宣布的這種新粒子，表現(xiàn)出的特征與理論預(yù)期極為接近，但從科學(xué)角度還不能100%斷定它就是‘上帝粒子’。”劉衍文透露，歐洲核子中心將從2013年起把對(duì)撞機(jī)能量從8TeV提高到14TeV，進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量其性質(zhì)。

“如果最終確認(rèn)為‘上帝粒子’，那么這將是人類探索自然過(guò)程中的一大步，使我們能站在一個(gè)新的高度，思考我們身處的這個(gè)宇宙。”劉衍文說(shuō)，基礎(chǔ)科學(xué)的每一個(gè)重要進(jìn)步，都有可能大大推動(dòng)應(yīng)用科研的發(fā)展。“從科學(xué)意義上講，發(fā)現(xiàn)‘上帝粒子’比人類登上月球更重要。”

在歐洲核子中心的ATLAS和CMS兩大研究組，共有來(lái)自世界各國(guó)的7000多名科學(xué)家參與工作。“因此，很難說(shuō)這種新粒子是由哪個(gè)國(guó)家或者哪個(gè)人發(fā)現(xiàn)的。”劉衍文認(rèn)為，這個(gè)成果應(yīng)該屬于全人類。

據(jù)了解，在歐洲核子中心參與研究的中國(guó)科學(xué)家來(lái)自五個(gè)科研單位，分別是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中科院高能物理研究所、北京大學(xué)、南京大學(xué)與山東大學(xué)。中國(guó)科研人員約占中心總?cè)藬?shù)的百分之一，其中來(lái)自中科大的團(tuán)隊(duì)人數(shù)最多，達(dá)到20人。

為尋找“上帝粒子”，中國(guó)科學(xué)家在儀器研制、設(shè)備調(diào)試、數(shù)據(jù)分析等方面作出了重要貢獻(xiàn)，在歐洲核子中心贏得了良好的國(guó)家聲譽(yù)。“歐洲核子中心給所有的外來(lái)學(xué)者提供工作環(huán)境，但不發(fā)工資。”劉衍文說(shuō)，中國(guó)學(xué)者們的經(jīng)費(fèi)都來(lái)自于科技部、中科院與國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)。“我們能代表中國(guó)參與這一全球重大科研活動(dòng)，背后是國(guó)家力量的長(zhǎng)期支持。”

來(lái)源：新華網(wǎng) 編輯：于姝楠