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在建设和实验大型强子对撞机的15年里,发现希格斯粒子的机会之窗打开了。
在大型正负电子对撞机捕获的第一个阶段,当加速器专注于研究Z玻色子时,希格斯粒子的研究产生了负的结果,只能给这个幻想粒子的质量设定一个下限。
随着大型正负电子对撞机开始增加碰撞的能量,研究变得越来越有趣。
在1995年到2000年之间,当我们为建造大型强子对撞机探测器而努力解决各种问题时,大型正负电子对撞机达到了209GeV。
然后发生了一些事情。
我还记得,在2000年的夏天,小组里的一个年轻人带着焦虑的表情走进我的房间,告诉我在自助餐厅里有一个传言,说大型正负电子对撞机的一个实验发现了质量为114GeV的希格斯粒子。
这很快就成为众所周知的事,我们于9月组织了一场研讨会,展示研究结果。
好像真的有什么东西。
微弱的信号似乎出现在不止一个实验中,而且数据看起来相当一致,尽管与标准模型的预测相比,观察到的事件数量过多。
研究结果在当时由意大利物理学家卢西亚诺·马亚尼指导的欧洲核子研究组织管理层引起了热烈的讨论。
必须迅速做出决定。
计划在2000年底关闭大型正负电子对撞机,开始安装大型强子对撞机磁铁。
任何推迟都将对新机器的生产时间产生重大影响。
另一方面,就在过去几周,这些信号似乎表明希格斯粒子就在那里,就在附近,即114GeV。
只要持续几个月,也许一年,大型正负电子对撞机就会有世纪性的发现。
随着大型正负电子对撞机项目的关闭,在大型强子对撞机的建造期间,搜寻希格斯粒子的目击者转到了芝加哥的兆电子伏特加速器项目。
1995年,由于发现了顶夸克,费米实验室的科学家们决定将加速器的亮度提高到最大,并使用一些为大型强子对撞机开发的技术来改进探测器。
在21世纪的头十年里,发现希格斯粒子的一扇机会之窗也被兆电子伏特加速器项目打开了。
特别是—通过结合W玻色子的质量和Z玻色子的精确测量—间接地表明希格斯粒子的质量似乎更倾向于低值,接近114GeV,这给大型正负电子对撞机带来了很大的希望。
在那个区域,兆电子伏特加速器项目仍然可能中大奖,实现大型强子对撞机的主要目标,并以某种方式为超导超级对撞机项目的失败复仇。
最大的盛会与黑色星期五
最后,经过一番巨大的努力和一连串的起起落落,一切都准备好了。
伟大的时刻即将到来,真正的冒险开始了。
加速器已经完成,通过了许多测试,已经达到工作温度,可以开始循环粒子束。
探测器已经准备好了,我们费尽周折安装和操作最新的组件,最终我们还是成功了。
甚至紧凑渺子线圈项目也会准时赴约。
很难描述那些日子里在我们中间流传的那种势不可挡、具有感染力的热情。
多年来,我们一直处于最灾难性的崩溃边缘,现在,我们准备就绪,兴奋不已,确信我们将发现一切:不仅是希格斯粒子,还有超对称性,还有额外维度理论所预见的物质新状态,为什么不呢?
我记得那段时间有点醉醺醺的。
也许,接下来发生的事情在某种程度上与这种过度的自信有关,在那个时期,这种自信蒙蔽了我们所有人。
这种傲慢自大的表现形式,在希腊经典中描述得很好,当人们因为成就了伟大的事业而受到赞颂时,他们就会因此受到惩罚,陷入灾难。
大型强子对撞机的启动将带来世界末日,人们这种完全非理性的恐惧越来越浓烈。
我们都被这种我们不习惯的关注激怒了;我们对报纸和网站上流传的大量荒唐话感到震惊;不断要求进行采访和评论的做法浪费了我们大量时间。
相反,欧洲核子研究组织通讯办公室的人容光焕发。
对黑洞毁灭世界的恐惧已经引起了人们对日内瓦正在发生的事情的阵阵关注,对他们来说,这是一个不容错过的机会,以此来普及远离公众的一般科学话题。
上午10点28分,第一批质子被注入,它绕了一圈,很高兴地撞到一块薄薄的陶瓷板上,在那里留下了一个漂亮的椭圆形印记。
这是一切正常运转的证明。
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