圣诞将近，CERN的大型强子对撞机（LHC）已经关闭迎接假期的到来。今天在CERN两个实验团队ATLAS和CMS分别报告了他们的最新实验数据，但是并没有突破性的发现。不要灰心，我们仍然看到了一丝曙光：一个可能的全新粒子！这个星期，关于发现新粒子的谣言四起，在CERN的主要报告大厅中塞满了物理学家，2012年发现的希格斯玻色子就是在这里宣布的。但是这次，并没有提前的圣诞礼物。
CMS和ATLAS的研究人员分别报告了他们的最新数据，也就是从今年四月LHC重启后的对撞数据。CMS的实验结果来自普林斯顿大学的Jim Olsen代表CMS团队发言：“标准模型在新的能量等级内再一次被强有力的证明是正确的，但是我们并没有足够的数据重新发现希格斯粒子，希望我们会在明年重新找到它的踪影。”接下来他又宣布了关于在2013年LHC关闭之前的实验数据。
当时CMS和ATLAS都发现了一个微弱的证据：一个质量为2TeV的玻色子，远远大于希格斯粒子的125GeV。但是在这次重新运行下，CMS并没有重新看到该信号。但我们并不能直接的就排除该玻色子存在可能性，仍然需要更多的数据。另一方面，这次也没看到一个有可能的超对称粒子的信号，绰号为“边缘”。超对称简称SUSY，是标准模型的延伸理论，在超对称理论中每一种基本粒子都有一种被称为超对称伙伴的粒子与之匹配。
LHC这次重启的主要目的之一就是找到它们，但是目前没有看到任何可能信号。但是我们仍然看到一丝希望，Jim Olsen显示了在760GeV看到了一个超出事件产生的双光子（上图），这很有可能是一个全新的粒子。该结果的统计精确度为2.6倍标差，进一步分析标差降为1.2倍。物理上，标差的倍数越高，代表可信度越高，只有到达5倍标准差我们才能说是真正的发现。
ATLAS的实验结果法国直线加速器实验室的Marumi Kado代表ATLAS发言。ATLAS同样证实了标准模型，并且开始看到一些希格斯的信号，但是误差较大。跟CMS一样，ATLAS也在寻找SUSY粒子，同样没找到任何超出信号，但目前也没有有力证据做任何结论。关于“边缘”粒子，ATLAS看到了更多，统计误差为3倍标差。但是也比之前看到的要少。
关于双光子道，ATLAS也看到了在750GeV处有超出，这跟CMS的结果不谋而合。这里的统计误差为3.6倍标差，进一步分析降为1.9倍标差。两个实验看到了同样的信号或许暗示着更多，我们只能期待2016年对撞带来更多的数据。等等，说了这么多实验结果，那么这些实验到底是怎么进行的？我们如何探测粒子？如何在实验中发现新粒子？如何试验标准模型？
起源我们之前已经花了几个篇幅讨论过标准模型的方方面面，深入的探索了微观世界的内部构造。它们都是由极微小的、不可见、而且名字各异的亚原子粒子所组成。所有的科学理论在刚萌发的时候看起来都非常的神奇，但是我们我们要知道，物理学家并不是坐在自己的办公室随意的创造各式各样的粒子。他们需要试验那些假设，从试验的结果他们才能知道，提出来的假设是否能够成为理论。
为了试验理论，物理学家把实验整合在一起，利用已知去寻找位置。这些实验有时候很简单，但有时候庞大且复杂。标准模型起源于数千年科学家的物质本原的追问，但是使我们获得现在的粒子物理观念的实验则大部分都是近代才开始的。所以，物理学家如何进行实验，试验、创造现代粒子物理的理论，只不过是一个不到100年的故事。寻找原子的结构1909年，关于原子结构最主流的想法是：原子是糊状并具有半透性的球，上面散布了电荷。
这也是我在《什么是“基本”？》中提到的汤姆逊模型。当时，汤姆逊模型跟实验符合的很好。然而，物理并不是只对我们这个世界表面上看起来怎么运作有兴趣，而是对它真实的运作原理感兴趣。就在这一年，卢瑟福为了试验该主流原子模型的准确性而设计了一个实验。在实验中，他建立了一套方法，突破了物理学家无法用显微镜观测原子内部的窘境，第一次真正意义上“看到”粒子的内部。
在卢瑟福的实验中，一个放射源射出了一束α粒子，打到一面非常薄的金箔，金箔的周围围有一圈硫化锌荧幕，如下图（a）。当α粒子打到荧幕时就会发出一点闪光。卢瑟福的实验结果起初，科学家认为如果原子是可穿透的、电中性的球，那么我们预期会在实验中看到α粒子直接穿过金箔，在荧幕上形成一小簇闪光，像上图（b）的情况。但是！从图中我们可以看到，有一些α粒子以大角度偏折了！！！实验总是能给我们带来一些意想不到的结果。
卢瑟福对实验的分析由于带正电的α粒子被偏折了，卢瑟福因此对他的实验结果做了一个大胆的总结：在原子内部，使α粒子往其它方向偏折的东西一定很小、很重，而且是带正电的。原子应该带有一个原子核！站在卢瑟福的肩上卢瑟福的实验为现代粒子物理实验奠定了基石。
事实上，几乎今日所有的粒子物理实验都用卢瑟福用过的基本元件：粒子束（这里对应α粒子）靶（金箔中的金原子）探测器（硫化锌荧幕）此外，卢瑟福利用粒子束，透视亚原子领域。今日，物理学家仍旧依照他的实验模式，从屡次反直觉的实验结果，推论粒子的真实本质和相互作用。卢瑟福的时代只是一个开始，明天我将叙述我们如何探测这个世界。