物理學輕子試驗或顛覆基本科學概念

【大紀元2015年09月12日訊】（大紀元記者張秉開編譯報導）目前，粒子物理學界的三台粒子對撞機在不同的條件下得到類似的輕子（leptons）實驗結果，引發科學家重新思考物理學基本概念——「標準模型」，以及宇宙的基本理論。

據美國生命科學網（Livescience）9月10日報導，《物理評論快報》（Physical Review Letters）近日發表粒子物理學的對撞實驗研究論文，描述日內瓦大型強子對撞機觀測到，B介子（B meson）衰敗為兩種電子樣的粒子——緲中微子（muon）、陶中微子（tau lepton）的幾率不一致。因此有可能打破40年來的物理基本概念——標準模型（Standard Model）。

該理論認為，宇宙間的強力、弱力及電磁力為三種基本力，是宇宙中所有基本粒子相互組合的基石。該模型到目前為止，幾乎得到所有實驗結果的驗證，如觀測中微子以至2012年所確認所預測的希格斯玻色子（Higgs boson）等等。

標準模型中，宇宙的最基本粒子分為夸克（六種）、輕子（六種）、規範玻色子（四種）以及希格斯玻色子（一種）。它們構成了我們原子中的電子、質子中子等稍大一些的粒子。

雖然該標準模型無法將愛因斯坦的廣義相對論納入其中，而且不能解釋暗物質等，但是大部分科學家仍堅信其正確性和完備性。

報導說，目前僅在輕子中得到出乎意料的數據，馬里蘭大學（University of Maryland）的粒子物理學家哈桑‧賈瓦赫裡（Hassan Jawahery）解釋：「這只是個小小的提示，還不能太高興，需要有更多的發現。」

但是，科學家在其他兩個完全不同試驗條件下，也得到類似的結果。斯坦福大學的BaBar試驗中，也發現陶中微子-輕子-渺子的產生幾率不均一。斯坦福大學的物理學家薇拉‧露絲（Vera Luth）說：「（日內瓦的）那個實驗結果和我們的完全一致。我們非常興奮，因為這不是一種不穩定結果。實際的觀測是正確的。」

日本的高能加速器（KEK-B）原子對撞實驗的B介子工廠（B-Factory）也發現類似的偏差。

報導說，美國勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的理論物理學家佐丹‧李吉迪（Zoltan Ligeti）認為，這些是完全不同的試驗方法得到相似的結果。

但是，現在下結論為時過早，微觀物理世界充滿變數。在更多的試驗中，不一定能得到穩定的試驗結果。

李吉迪說：「（如果有更多類似的實驗結果），那麼我們的理論以及對世界的認識就會發生極其根本的轉變。因為（實驗結果）和標準模型完全不相符，以至於超出人們的預料。」

[大型強子對撞機 來源：費米實驗室（Fermilab）Youtube頻道]

責任編輯：林妍