對(duì)撞機(jī)的基本原理，是通過(guò)消耗大量能源給粒子加速，再讓兩束具有巨大動(dòng)能的粒子對(duì)撞。能量越高，粒子相互轟擊時(shí)發(fā)生的作用就越大，越容易產(chǎn)生希格斯粒子。此前費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的Tevatron（萬(wàn)億電子伏特加速器）和歐洲的電子對(duì)撞機(jī)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始運(yùn)行，一直沒(méi)找到希格斯粒子，后來(lái)發(fā)現(xiàn)就是因?yàn)槟芰刻汀Ｒ虼薒HC從一開(kāi)始就寄托著尋找希格斯粒子的最后希望。
科技日?qǐng)?bào)：去年CERN格蘭薩索實(shí)驗(yàn)室過(guò)早公布未經(jīng)驗(yàn)證的“中微子超光速”錯(cuò)誤結(jié)論，引起了學(xué)界的一些批評(píng)。這次CERN和費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室如此“高調(diào)”地公布發(fā)現(xiàn)新粒子，是否也有追求轟動(dòng)效應(yīng)，甚至說(shuō)在歐債危機(jī)下?tīng)?zhēng)取公眾支持、爭(zhēng)取科研經(jīng)費(fèi)的考慮？
陳國(guó)明：此次所用的數(shù)據(jù)截止到今年6月中旬，而6月底就要完成數(shù)據(jù)處理，得出結(jié)論。這次公布結(jié)果，可以說(shuō)在時(shí)間上確實(shí)很趕，很緊張，主要原因是為了在7月7日在澳大利亞開(kāi)幕的世界物理學(xué)大會(huì)之前發(fā)布，在會(huì)上迎接全球同行的審議。另一方面恐怕也有爭(zhēng)取公眾支持的因素。
但與無(wú)心得出“中微子超光速”結(jié)論的OPERA項(xiàng)目不同，LHC的主要目的就是為了尋找希格斯粒子，自從2010年3月開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)也取得了這一階段所需的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)積累越多，實(shí)驗(yàn)靈敏度就越高，越有可能做出發(fā)現(xiàn)。應(yīng)該說(shuō)今年收獲結(jié)果不算晚也不能算早，在預(yù)期時(shí)間之內(nèi)。
此外，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都從兩個(gè)獨(dú)立衰變到找到這個(gè)新粒子，而每個(gè)衰變道都有多個(gè)獨(dú)立的研究小組得到一致的結(jié)果、CMS和ATLAS兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都取得了一致的研究結(jié)果，2012年的結(jié)果也與2011年的一致，加上確定性水平達(dá)到5西格瑪（在統(tǒng)計(jì)學(xué)上為“真”的比率是99.99994%），出現(xiàn)“烏龍”的可能性應(yīng)該說(shuō)還是很小的。
至于美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室公布的結(jié)果，在靈敏度和價(jià)值上要低于LHC，而且他們的Teratron加速器去年底已經(jīng)關(guān)閉了，這次是對(duì)以前數(shù)據(jù)重新分析。
科技日?qǐng)?bào)：目前CERN也尚未確認(rèn)這次發(fā)現(xiàn)的新粒子就是希格斯粒子，您認(rèn)為要真正確認(rèn)“上帝粒子”已經(jīng)找到，還需要做哪些工作？
陳國(guó)明：雖然這次發(fā)現(xiàn)新粒子的一些特征，比如產(chǎn)率（出現(xiàn)幾率）、衰變模型等與之前預(yù)言的希格斯粒子相吻合，但現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)性太少，還不能確定這個(gè)新粒子的各種特性，因此這次也可能發(fā)現(xiàn)的是另一種新粒子。
以目前取得的數(shù)據(jù)，要最終確認(rèn)希格斯粒子的存在恐怕還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，仍然需要更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累。可能還需要再建一個(gè)高能量的直線正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，才能更仔細(xì)、準(zhǔn)確地驗(yàn)證這個(gè)結(jié)果。不過(guò)要建這個(gè)對(duì)撞機(jī)，耗資會(huì)相當(dāng)于數(shù)百億人民幣，跟LHC差不多，需要國(guó)際合作來(lái)實(shí)現(xiàn)。
并非所有物質(zhì)理論模型都給“上帝粒子”留了位置，為了物理學(xué)的未來(lái)，必須搞清楚它的存在與否
科技日?qǐng)?bào)：既然希格斯粒子被稱為物理學(xué)家夢(mèng)寐以求、苦苦尋覓的“圣杯”，為什么霍金此前堅(jiān)持認(rèn)為希格斯粒子不存在？為什么前幾年尋找希格斯粒子的過(guò)程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些懷疑之聲？
陳國(guó)明：其實(shí)在物理學(xué)界，并不是所有人都相信希格斯粒子必定存在。像我是做實(shí)驗(yàn)物理的，此前也確實(shí)不完全相信它的存在。但畢竟希格斯粒子的存在與否，事關(guān)物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的根基。無(wú)論相信、反對(duì)還是懷疑希格斯粒子的存在，大家都希望盡快把這個(gè)問(wèn)題弄清楚，因此才會(huì)投入這么大的項(xiàng)目進(jìn)行研究。
在理論物理學(xué)領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)模型并不是唯一的金科玉律。其他還有像超對(duì)稱理論，認(rèn)為存在多種希格斯粒子，且與標(biāo)準(zhǔn)模型當(dāng)中的希格斯粒子有很大不同；而霍金等一些科學(xué)家則支持超弦理論，這種理論能把包括引力在內(nèi)的自然界全部4種基本作用力統(tǒng)一起來(lái)，這是標(biāo)準(zhǔn)模型和超對(duì)稱理論做不到的；但超弦理論中并沒(méi)有希格斯粒子的位置。正因?yàn)檫@個(gè)，霍金才會(huì)出100美元跟人打賭說(shuō)希格斯粒子并不存在，不過(guò)他打輸了。