第316章 高能物理 二（1/2）

然而，隨著“標准模型”这套人类歷史上最精確的理论体系日臻完美，当代理论物理学家几乎把所有能算的粒子指標都在黑板上算尽了。

比如电子的异常磁矩，理论家们用標准模型算出的理论值，与实验物理学家测出的实际值，竟然完美吻合到了小数点后十二位！这是什么概念这相当於你测量从地球到月球的距离，误差竟然不超过一根头髮丝的宽度！

如今的標准模型，就像是一座密不透风的堡垒。

於是，现代高能物理的数据分析，沦为了一种“验证式”的苦力活。

如今的物理学，理论物理学家们负责天马行空，在黑板上用优美的拓扑数学预言了某种新粒子的质量区间、寿命和衰变路径；然后实验团队就像苦逼的质检员一样，一头扎进几十pb的数据海里，去进行数据比对，找到这种被理论家隨手画在黑板上的幽灵粒子存在的证据。

这种验证式分析最核心的操作流程，被物理学家们戏称为“寻找小土包”，也就是寻找不变质量的特徵峰。

为了搞懂这个操作，徐辰详细拆解了2012年发现“上帝粒子”希格斯玻色子的那篇诺奖级论文。

……

在普通人的想像中，发现粒子可能就像是用显微镜看到了一个发光的小球，这个小球就是那个粒子。

但没有任何显微镜能够直接看到粒子，要证明这些基本粒子的存在，只能用间接的证据。

的探测器会记录数据文件，但探测器內部並没有摄像头，只有数以万计的硅微条和透明的钨酸铅晶体。粒子穿过这些材料时引发的微弱电离和闪烁光，会被转化为一串串十六进位电信號。

这些文件里，记录著每一次粒子碰撞后，探测器捕捉到的所有次级粒子的“四动量”，即粒子的总能量，以及它在三维空间x、y、z三个空间方向上的动量分量。

物理学家首先要写出冗长复杂的代码，將这些底层信號转化为粒子的能量和动量。

接著，最关键的一步来了。

因为希格斯玻色子的寿命极短，诞生后大概只能存在10?22秒，瞬间就会衰变成两个高能光子。

10?22秒是什么概念这是一个令人绝望的时间尺度。在这个时间里，哪怕是宇宙中速度最快的光，也连一个原子核的直径都飞不出去！

所以，探测器根本抓不到希格斯粒子本人，只能抓到它“死后”留下的这两个光子。

於是，分析人员会在海量数据中，把所有包含“双光子”的碰撞事件挑出来，然后套用爱因斯坦狭义相对论中最经典的四维动量守恆公式：2=e2?p2。

这是爱因斯坦留给后人的最强外掛。把测得的两个光子的总能量和总动量代入进去，进行逆向推算。

算出来的这个，就是它们衰变前的“母粒子”的静止质量，物理学上称之为“不变质量”。

……

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