著名物理学家温伯格认为,只要能够建造能量足够大的加速器,就一定可以找到这个最后的粒子。为了发现希格斯玻色子,也为了探索宇宙起源,包括中国在内的世界各国共同资助了欧洲核子研究中心兴建了大型强子对撞机(LHC)。
依赖LHC更高能量的加速器和更超级的探测器,CERN终于成功捕获“上帝粒子”的身影。
LHC位于瑞士和法国边境地区地下50-150m米深的隧道中,环形隧道长达27公里。质子束在全长27公里的环形隧道中以每秒11245圈的速度狂飙然后相撞,在极细微的空间爆发如十万倍太阳温度的超级高温。这一刻就像宇宙大爆炸之时,释放大量能量和基本粒子,冷却后形成组成物质的质子和中子,希格斯粒子就有可能产生在其中。
即使“撞出”希格斯粒子后,还有一个很麻烦的问题是,希格斯玻色子无法直接观测到,只能通过观测到某种粒子衰变之后产生的光子等其他粒子,反推这些光子会不会是粒子碰撞产生的希格斯玻色子衰变出来的。
然而每1012次的质子对撞,才可能产生一次希格斯粒子。更加困难的是,这种粒子一旦产生就转瞬即逝,在碰撞后10亿分之一秒的时间内衰变,因此要想捕捉到它极不容易,需要进行足够次数的相撞,并进行海量数据分析。