科学家发现疑似“上帝粒子”的新粒子 中国科大做出重要贡献 2012-07-05
科学家发现疑似“上帝粒子”的新粒子 中国科大做出重要贡献
   7月4号,欧洲核子中心正式宣布,大型强子对撞机(LHC)观测到质量为126GeV(十亿电子伏特)的新粒子。这一新粒子很可能就是几代物理学家寻找了数十年、被称为“上帝粒子”的希格斯 (Higgs) 粒子。

 

这一重大发现是大型强子对撞机上ATLAS和CMS两大国际合作实验组数千名物理学家合作的成果。中科院高能物理研究所、中国科学技术大学等国内五家单位参与了相关工作,从探测器制造到科学研究、数据分析,做出了中国科学家的贡献。

 

在粒子物理学界,“标准模型”被认为是最成功的物理模型,它预言的几十种粒子都已被发现,但理论预言能够给物质世界带来质量、自旋为0的Higgs标量粒子至今未找到。科学家利用大型强子对撞机,将两束质子加速到极高的能量状态,使之对撞,以模拟宇宙大爆炸后极短时间内的物质状态,并相信在这一极高对撞能量条件下,将会产生Higgs粒子。但每亿万次的对撞,才有可能产生一个Higgs粒子,并且该粒子在极短的时间内发生衰变,实验上必须通过Higgs粒子的双光子、双玻色子稀有衰变进行探测。

 

据中国科大ATLAS组负责人赵政国教授介绍,中国科大直接参加了ATLAS实验Higgs粒子的寻找与探测。在对Higgs粒子到双光子衰变物理分析中,科大承担了基于电磁量能器的光子鉴别与触发效率的研究。强子对撞高能实验中,区分光子信号与大量的强子噪声是实验分析的关键,将直接影响Higgs粒子到双光子衰变信号的探测,而科大研究组的工作对确定光子探测效率起到了重要作用。另外,在双玻色子4轻子衰变信号研究中,科大研究组负责在数据中筛选可能的信号事例,以及对相关过程的噪声伪信号进行分析研究。“科大组的优秀表现,在ATLAS合作组内赢得了良好的声誉,为中国参与ATLAS国际合作做出了重要贡献。”

 

中国科大ATLAS组是一支由7名教师和12名研究生组成的实力雄厚的研究队伍。早在1997年,该组就参加了ATLAS缪子窄气隙室(TGC)预研制,负责触发探测器电子学读出系统设计,成为中国ATLAS重大国际合作的发起单位。1999年,中国ATLAS重大国际合作正式立项。科大ATLAS组研究的范围包括:TGC探测器触发系统和谱仪径迹系统的研制、安装与整体调试,物理运行中的监测与刻度,以及物理分析如标准模型的检验、Higgs粒子的寻找和超越标准模型的新物理的研究等。

 

赵政国表示,科学界希望该新粒子的发现成为高能粒子物理研究的新纪元,现有的标准模型基本理论将得到严格检验。同时,期望未来20年内,在这一高能对撞机上将涌现现有理论未能预言的新现象、新粒子。中国科大ATLAS组将在规范场反常耦合新现象、超对称新粒子产生机制,以及加速器上微黑洞的形成等研究方向,做出自己的贡献。

 

                 (近代物理系、新闻中心)


     
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