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由於原子級別以下的存在,是不可被“直接觀察”的,所以為了確定一個粒子真實存在,就會涉及到一個很重要的指標——置信度。
這是一個統計學上的概念。
在高能物理實驗中,3倍標準偏差以下稱為“跡象”,3倍以上稱為“證據”,5倍以上才能稱為“發現”。雖然新聞中經常會出現“突破進展”、“重大發現”之類的字眼,但其實大多數情況都只是“跡象”。
基於這種公認的理論,當置信度達到3sigma,才能勉強被算作是“跡象”。
一個臨時出現的特徵峰並不能說明什麼。
只要通過不斷地重複實驗,並且在不同的探測器、不同的對撞機上多次觀測到某個粒子,使這個粒子在多個探測器上的置信度都達到5sigma以上時,這個粒子才能被確認為“發現”。
聽到嚴師兄這麼說了,陸舟也就沒再說什麼。
很快,實驗繼續進行。
一連串的綠點在圖像上密密麻麻的鋪開,大多數點都集中在125GeV這個分界線以下的區域。
不過陸舟心中對於750GeV出現的那個點還是有些放不下,注意力還是被牽制在那一段能區上面。
然後就在這時,忽然又一個點跳在了750GeV能區這個位置上。
就在這時,陸舟忽然心中一動,看向旁邊的格雷爾教授問道:“CMS探測器上的數據呢?”一條軌道上有很多個探測器,其中ATLAS和CMS兩個探測器是靈度最高的,甚至被用來尋找過暗物質。
有一個很簡單的方法檢驗證明他發現的異常到底是不是錯覺,那就是同一個現象被兩個探測器同時觀察到。
聽到陸舟的問題,格雷爾教授微微愣了下,表情有些疑惑的回答道。
“……CMS探測器收集的數據是樓上的實驗室負責,你要是好奇的話,等一會兒實驗結束了我可以帶你去那瞧瞧,不過我現在走不開。”陸舟緊接著問道:“那這些試運行測得的撞擊數據會記錄下來嗎?”格雷爾教授點了點頭:“一般來說會存檔,不過並沒有多少參考價值,你需要的話我可以給你拷一份,反正也不是什麼機密內容。不過我不得不提醒下你,這種未公開的實驗數據,你如果想在論文中引用是不可能的。”站在旁邊,嚴師兄好奇地問了句:“你到底發現了什麼?”陸舟想了想,最終還是堅持了自己的觀點,開口說:“我總覺750GeV這一能區的數據有點問題。哪怕是從統計學的角度進行解釋,將這個明顯的凸起形容成隨機事件,總
覺有點牽強。”嚴師兄開玩笑道:“以一個數學家的視角?”陸舟:“算是吧。”嚴師兄嘆了口氣說:“我知道你的研究方向是數學物理,但我不得不提醒你,數學雖說是研究理論物理的重要工具,但並不是所有物理現象都一定符合數學規律。從理論物理學的角度來講,750GeV這個數字……實在是太重了,要知道希格斯粒子也才125GeV而已。也許你認為你發現了個新的粒子,但在我看來它只不過是個雙光子信號,甚至可能
本就沒有碰撞發生。”拍了拍陸舟的肩膀,嚴師兄繼續說道,“別再糾結10GeV以後的能區了,我們這次尋找的是五夸克態粒子。如果是因為強迫症的話,你可以放心,一會兒的實驗中,你肯定再也看不到750GeV的現象。”第169章祝你好運!
嚴師兄確實沒有說錯,實驗正式開始之後,發的粒子束
基本上穩定在5GeV以下。而ATLAS探測器捕捉到的信號,基本上集中在了1-10GeV這一段能區之間。
偶爾有那麼一兩個特例出現在10GeV能區的上限之外,但也不會偏離太遠。
在這樣的情況下,自然不會產生750GeV的數據。
但這樣的結果,怎麼也無法讓堅信750GeV能區肯定有著什麼的陸舟信服。
實驗持續了整整一天。
大概到了凌晨十二點,幾十公里外的CERN總部內,爆發了歡呼聲。
從各個探測器反饋的數據來看,眼中捕捉到的五夸克態粒子置信度已經突破5sigma,所有的證據都表明著,五夸克態粒子已經被發現!
雖然對此所有人都早有預料,但那些推測中的東西,遠遠沒有當這一刻真正發生更令人動。
一般來,說在對撞機中四分五裂的夸克,要麼組成類似於K介子、π介子的“夸克-反夸克”對,要麼便是組成質子和中子這類的“三夸克態”。至於單夸克態,由於夸克受到荷的強作用力束縛,單夸克態粒子是不允許存在的。
但是,量子動力學並不
止“四夸克態”和“五夸克態”這類奇異態的存在。
而這麼多年來,各大高能物理實驗室便一直在各種對撞機上搜尋這些“奇異態”。
如果這些特立獨行的小傢伙沒被發現,那便證明我們的標準模型可能存在漏,而量子
動力學也可能不正確。
但是,一旦這些奇異態被發現,對於整個理論物理學界的信心,都將是一次極大的提振!
按照CERN的一貫,幾乎是實驗結束的第二天,便迫不及待地向等候在
內瓦的記者們發了邀請函,召開了一場規格極高的新聞發佈會。
站在媒體記者們的面前,CERN的新聞發言人用動的語氣,宣佈了這一消息。
“……我們成功的發現了五夸克態粒子,這是標準模型的又一次偉大的勝利!我們再次確信,我們選擇的這條道路是正確的!”不出意外的話,五夸克態粒子的發現,將成為今年物理學屆最重大的研究成果,掩蓋其它一切研究成果的光芒。
在一片湧的掌聲中,CERN的新聞發佈會宣告結束,緊接著一大批媒體對這一發現,進行了鋪天蓋地的報道。
不過,對於聚集在這裡的物理學家們來說,真正的工作卻才剛剛開始。
為了更好的揭示五夸克態粒子的物理質,LHCb國際合作組向各國的研究人員分配了任務,對新發現的粒子進行全譜分析。
任務分配下來之後,盧院士這邊的研究團隊也投入到了對這項工作中。
不過相比起上一次與雪城大學“聯合檢驗”B1分區的數據來說,這一次的任務,在時間安排上的倒是沒那麼緊張,甚至可以說相當寬鬆。
後來陸舟問了嚴師兄才知道,原來這玩意兒和前面那個論文不一樣,這次做“全譜分析”的每一篇論文,都將由全體科研人員共同署名。