[导读] 今年诺贝尔物理学奖被授予与希格斯玻色子（即“上帝粒子”）理论相关的两位科学家。每万亿次碰撞才能产生一个“上帝粒子”，科学家是如何从众多粒子中认准它的？
        杨海军：帮忙发现上帝粒子的人
        科技追梦人
        今年诺贝尔物理学奖被授予与希格斯玻色子（即“上帝粒子”）理论相关的两位科学家。每万亿次碰撞才能产生一个“上帝粒子”，科学家是如何从众多粒子中认准它的？在发现“上帝粒子”的过程中，有一位中国科学家——上海交通大学物理天文系教授杨海军的功劳，他和同事引入的数据分析方法起到了关键作用。
        一条漫长而艰辛的路
        尽管早在1964年，理论家就提出了存在希格斯玻色子的理论假设，但要在实验上直接探测到它却非常不易。
        谈到原因时，杨海军说，“上帝粒子”具有相当大的质量，这需要对撞机把粒子加速到足够高的能量并通过剧烈对撞才能产生。它产生的几率非常小，大型强子对撞机上大约每1万亿次质子—质子对撞才能产生一个。
        从理论提出到发现证实，探寻“上帝粒子”之路已走过半个世纪。早在上世纪90年代，寻找希格斯玻色子的工作在欧洲核子研究中心（CERN）的大型正负电子对撞机（LEP）上就开始了。1998年，杨海军来到欧洲核子研究中心开展研究工作，他在LEP上的L3实验组，开始了对希格斯玻色子的寻找。这项工作由诺贝尔奖获得者、著名物理学家丁肇中领导。遗憾的是，实验证明LEP能量不够高，无法直接产生希格斯玻色子。
        “这无疑是一条漫长而艰辛的路，需要全世界科学家长期坚持不懈地为之努力。”杨海军说。2008年建成的LHC，也就是欧洲核子研究中心大型强子对撞机，是现在世界上最大、能量最高的质子粉碎机。实验装置总长26.7公里，总耗资约100亿美金。借助这台超级装置，两个拥有3000名研究人员的大型国际合作实验ATLAS和CMS经过艰苦卓绝的努力，在2012年7月从海量的实验数据中同时发现了希格斯玻色子存在的迹象。杨海军便是其中一员，他从2005年起参与LHC的ATLAS国际合作实验项目，是该实验组大批量实验数据处理的联络人之一。
        他与ATLAS同事在用BDT方法优化粒子筛选、测量希格斯玻色子的自旋和宇称、估计标准模型双玻色子本底的贡献和用单Z衰变到四轻子态共振峰来刻度希格斯玻色子的质量等方面作出了重要贡献。
        用最先进的方法证明“上帝粒子”的存在
        从理论预言到在实验上发现痕迹，再到对发现粒子冠以“疑似”的称呼，以及最后激动人心的确认……科学发现的严谨体现在了长期大量数据分析的求证过程，“上帝粒子”最终用了近半个世纪才被证实存在，背后是无数研究人员艰苦卓绝的工作和付出。
        “如果说建造世界上最大的大型强子对撞机是为了提高粒子能量，为希格斯玻色子的产生提供更大可能，那么，要想找到神秘的‘上帝粒子’，还必须有最先进的粒子鉴别算法在碰撞后进行鉴别筛选。
        因为平均每1万亿次碰撞事例才能产生一个希格斯玻色子，碰撞后产生的粒子不仅数量多，种类也繁多，如果没有有效的粒子鉴别筛选方法，即使产生了希格斯玻色子，也将从我们眼皮底下溜过去。”杨海军介绍了筛选、发现、证实所需粒子的艰难。