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莫妮卡·鄧福德博士一直在瑞士的歐洲核子研究中心從事研究工作，直到2013年。他直接參與了2012年希格斯玻色子的探測(cè)項(xiàng)目。歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(圖中顯示部分)埋在法國(guó)與瑞士邊界一個(gè)長(zhǎng)度為27公里的地下管道中，位于侏羅山脈腳下。 “我最感興趣的事情之一是創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)，”莫妮卡·鄧福德博士說，“從對(duì)宇宙的測(cè)量中我們知道，宇宙的25%是暗物質(zhì)，但我們根本不知道暗物質(zhì)是什么。”這是一張對(duì)宇宙中暗物質(zhì)的想象圖 莫妮卡·鄧福德博士原本來自美國(guó)加利福尼亞州，如今是德國(guó)海德堡大學(xué)的研究人員。直到2013年之前，她都在瑞士的歐洲核子研究中心工作，是廣受好評(píng)的紀(jì)錄片《粒子狂熱》(Particle Fever)中描述的六位科學(xué)家之一。 尋找希格斯玻色子是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的最初目標(biāo)之一，因此越接近發(fā)現(xiàn)的時(shí)刻，歐洲核子研究中心的氣氛就越緊張。上圖描繪的是緊湊μ子線圈(Compact Muon Solenoid，CMS)實(shí)驗(yàn)中的質(zhì)子碰撞，用來探尋希格斯玻色子。 20世紀(jì)60年代，英國(guó)物理學(xué)家彼得·希格斯(Peter Higgs)博士將希格斯玻色子理論推進(jìn)了一大步。這種粒子被描述為標(biāo)準(zhǔn)模型中“缺失的一塊”。 在探尋希格斯玻色子的過程中，包括斯蒂芬·霍金在內(nèi)的一些科學(xué)家，實(shí)際上是支持不要發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)這種粒子。2013年，有報(bào)道援引霍金的講話稱，如果希格斯玻色子沒有被發(fā)現(xiàn)，那事情就會(huì)變得“更加有趣得多”，因?yàn)檫@將使新宇宙理論的出現(xiàn)成為可能。 新浪科技訊 北京時(shí)間1月3日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，2012年，希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)令整個(gè)科學(xué)界歡呼不已。在粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中，希格斯玻色子是其他粒子質(zhì)量的來源。它的發(fā)現(xiàn)，是歐洲核子研究中心(CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(Large Hadron Collider，LHC)最令人矚目的成就，也是對(duì)這座世界最大粒子加速器的最好認(rèn)可。近日有科學(xué)家稱，我們完全有足夠的理由期待，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)能在未來幾年內(nèi)帶來更加偉大的發(fā)現(xiàn)，或許能解開歷史上最重要的一個(gè)謎題。 莫妮卡·鄧福德(Monica Dunford)博士來自美國(guó)加利福尼亞州，現(xiàn)在是德國(guó)海德堡大學(xué)的研究人員。直到2013年之前，她都在瑞士的歐洲核子研究中心工作。她是廣受好評(píng)的紀(jì)錄片《粒子狂熱》(Particle Fever)中描述的六位科學(xué)家之一。該紀(jì)錄片記述了2008年在歐洲核子研究中心利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行的第一輪實(shí)驗(yàn)，正是這些實(shí)驗(yàn)催生了2012年希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)。 發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)的最初目標(biāo)之一，但屬于LHC最重要的時(shí)刻或許正要來臨�！拔易罡信d趣的事情之一是創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)，”莫妮卡·鄧福德博士說，“從對(duì)宇宙的測(cè)量中我們知道，宇宙的25%是暗物質(zhì)，但我們根本不知道暗物質(zhì)是什么。如此巨大的一部分，你卻完全不知道是由什么組成的。我們或許能通過衰變產(chǎn)物制造出一種暗物質(zhì)的候選粒子。如果能在LHC中把它制造出來，那就將在天文學(xué)測(cè)量和實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)物之間建立起極大的聯(lián)系。” 對(duì)于這是否將是LHC迄今為止最為重要的發(fā)現(xiàn)，她說：“我個(gè)人認(rèn)為是的。這將是一個(gè)比希格斯玻色子更為偉大的發(fā)現(xiàn)。對(duì)于希格斯玻色子，我們已經(jīng)有了非常堅(jiān)實(shí)的理論預(yù)測(cè)基礎(chǔ)；但對(duì)于暗物質(zhì)，我們并不知道它會(huì)是什么樣子�！� 她補(bǔ)充說：“我們已知的粒子中沒有能夠解釋暗物質(zhì)的，更不用說暗能量了。所以，如果我們能直接在LHC中制造出暗物質(zhì)粒子，那將是我們了解宇宙組成道路上的一大步�！� 莫妮卡·鄧福德博士于2006年來到歐洲核子研究中心，參與了這一世界最大粒子加速器的最初建立和發(fā)展�！耙婚_始我們?cè)诮ㄔ焯綔y(cè)器，”她說，“當(dāng)時(shí)真是很棒，雖然壓力很大，但感覺很好。我們的核心團(tuán)隊(duì)大概有幾百人，日夜工作�！� 在 經(jīng)歷了最初階段之后，研究團(tuán)隊(duì)開始對(duì)探測(cè)器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，相比之下這些工作就沒那么有趣了�！耙婚_始，在希格斯玻色子還沒有被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，我們的工 作壓力很大，”莫妮卡·鄧福德博士接著說，“我們有著一大堆的數(shù)據(jù)，人們常常在問‘它在那里嗎？我們能看到它嗎？’到了宣布結(jié)果的2012年，這種壓力達(dá)到了白熱化。我覺得，在我的職業(yè)生涯中肯定不會(huì)再有第二次這樣的時(shí)刻了�！� 希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)不僅是物理學(xué)的重大突破，而且也是對(duì)耗資91億美元建設(shè)和維持大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的回報(bào)。然而，當(dāng)時(shí)包括斯蒂芬·霍金在內(nèi)的一些科學(xué)家，實(shí)際上是支持不要發(fā)現(xiàn)這種粒子的。 2013年， 有報(bào)道援引霍金的講話稱，如果希格斯玻色子沒有被發(fā)現(xiàn)，那事情就會(huì)變得“更加有趣得多”，因?yàn)檫@將使新宇宙理論的出現(xiàn)成為可能。莫妮卡·鄧福德博士對(duì)此表 示，即使沒有發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，物理學(xué)也會(huì)同樣有趣。“自然就是自然，”她說，“我們?cè)谂议_它的奧秘。我們認(rèn)為希格斯玻色子存在，但如果自然界中存在 不同的東西，那可能反而更好。我們就要重新回到繪圖板之前。但這并不能稱之為失敗，沒有看到任何東西也同樣令人振奮，只是對(duì)于理論研究的同事們來說，這意 味著更多的工作�！� 目前，我們還不知道大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的概率能有多大。許多理論，特別是標(biāo)準(zhǔn)模型都預(yù)測(cè)了暗物質(zhì)的存在。如果大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)無法發(fā)現(xiàn)它，那我們可能還需要建造更大的儀器。 2015年，LHC中兩個(gè)質(zhì)子束對(duì)撞的能量將增加為原來的兩倍，達(dá)到13TeV，這在粒子加速器中是空前的。莫妮卡·鄧福德博士稱，這將為發(fā)現(xiàn)新粒子帶來“極大的潛力”，特別是對(duì)暗物質(zhì)的探索，甚至是其他我們目前還未知的粒子。無論未來如何，LHC已經(jīng)證明了國(guó)際合作能帶來多么偉大的成就。歐洲核子研究中心是一個(gè)非常國(guó)際化的組織，科研人員為了同樣的目標(biāo)在努力工作。莫妮卡·鄧福德博士希望，隨著媒體的關(guān)注度不斷提高，公眾能切實(shí)感受到到基礎(chǔ)物理學(xué)的重要性。(任天) 科學(xué)家稱大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)或?qū)⒔忾_暗物質(zhì)之謎 | 
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