第315章 高能物理 一

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LAS两大实验组过去十几年发表的顶级数据分析论文,从头到尾扫荡了一遍。
    人们在寻找新粒子时,简单地说可以分为“探索式”和“验证式”两大流派。
    所谓的“探索式”分析,主打一个“盲人摸象”与“让数据自己说话”。
    这种思路通常发生在理论预言失效、或者物理学家完全不知道要找什么的时候。他们不依赖特定的理论模型,而是纯粹通过寻找“不符合常理的异常特征”,来试图揪出隐藏在暗处的未知物理。
    比如现代高能物理界著名的“缺失横向动量”分析法。
    这也是目前物理学界用来寻找“暗物质”或超对称粒子(比如中性微子)最核心的手段。
    这个概念的逻辑其实很简单粗暴。
    可以想象一下:两辆重量完全相同、速度也完全相同的泥头车,在十字路口绝对迎头相撞。根据物理学的动量守恒定律,碰撞后炸开的零件和碎片,向四面八方飞散的总和,应该是均匀的,总动量必须相互抵消为零。
    但如果你在清理现场时,发现绝大多数的碎片都诡异地往左边飞了,而右边空空如也。这就绝对不符合常理!
    唯一合理的解释是:在碰撞的瞬间,有一些你肉眼根本看不见的“隐形碎片”,偷偷从右边溜走了,并带走了巨大的动量!
    放在LHC里也是一样。
    当两束质子在LHC的管道里迎头相撞前,它们在垂直于碰撞方向的总动量严格为零。那么碰撞发生后,无论炸出多少碎片,因为能量守恒,所有这些次级粒子在横向上的动量矢量和,也必须完美抵消,等于零。
    如果物理学家在盘点某次碰撞事件时,把探测器捕捉到的所有光子、电子、缪子的横向动量全部加起来,发现竟然不等于零!账面上莫名其妙少了一大笔“动量”!
    这就意味着,绝对有一个你看不见的粒子——比如某种完全不与电磁力发生作用的暗物质,或者中微子之类的粒子,它穿透了厚达几米的探测器,悄无声息地把这笔动量给偷偷带走了!
    一旦在海量数据中,这种“丢了动量”的事件在统计学上超出了正常误差,那就意味着诺贝尔奖在向你招手。
    ……
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