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《大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)疑發(fā)現(xiàn)上帝粒子(圖)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)疑發(fā)現(xiàn)上帝粒子(圖)這是一幅計(jì)算機(jī)模擬圖,顯示如果出現(xiàn)一次希格斯事件時(shí),粒子將出現(xiàn)的軌跡模式 這幅圖顯示大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)緊湊型μ子螺旋型磁譜儀(CMS)儀器的數(shù)據(jù)是如何證實(shí)或排除希格斯粒子在不同能級(jí)水平上的存在的。緊湊型μ子螺旋型磁譜儀(CMS)儀器結(jié)構(gòu)示意圖,長(zhǎng)21米,寬15米,高15米ATLAS探測(cè)設(shè)備示意圖,長(zhǎng)46米,寬25米,高25米,確實(shí)是一臺(tái)超級(jí)龐然大物 新浪科技訊北京時(shí)間7月27日消息,希格斯-波色子通常又被稱(chēng)為“上帝粒子”,它被認(rèn)為是萬(wàn)物的“質(zhì)量之源”,同時(shí)也是標(biāo)準(zhǔn)模
2、型中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子。物理學(xué)界長(zhǎng)期以來(lái)試圖尋找它蹤跡的努力皆以失敗告終,因此這種行蹤詭秘的神秘粒子一直讓科學(xué)家們?yōu)橹偪?。不過(guò)現(xiàn)在,來(lái)自歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)的數(shù)據(jù)顯示,這種一直以來(lái)毫無(wú)蹤跡的“上帝粒子”可能已經(jīng)被找到了?! ‘?dāng)然在此之前一直就有這種說(shuō)法,說(shuō)美國(guó)芝加哥附近的費(fèi)米加速器已經(jīng)找到了希格斯-波色子,盡管這種說(shuō)法一度平息下去,但是最近幾個(gè)月又一次出現(xiàn)起伏,甚囂塵上?! 《@一次的消息則要靠譜的多:歐洲核子中心(CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)的兩臺(tái)希格斯粒子探測(cè)儀器在該設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)
3、中同時(shí)記錄到了疑似信號(hào)。盡管謹(jǐn)慎地說(shuō),這一信號(hào)目前還未能清晰到足以判定此項(xiàng)發(fā)現(xiàn),但是這至少意味著這臺(tái)耗資超過(guò)100億美元,號(hào)稱(chēng)是這顆星球上最龐大復(fù)雜,同時(shí)也是最昂貴的科學(xué)儀器,畢竟正在朝著正確的方向前進(jìn)。 LHC項(xiàng)目ATLAS探測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)小組發(fā)言人法波拉·托內(nèi)利(FabiolaTonelli)告訴英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》記者說(shuō):“我們現(xiàn)在還不能下任何斷言,但是毫無(wú)疑問(wèn)的,這非常有趣?!倍钊苏駣^的是,另一臺(tái)探測(cè)設(shè)備:緊湊型μ子螺旋型磁譜儀(CompactMuonSolenoid,CMS)小組也同樣報(bào)告了探測(cè)到疑似信號(hào)結(jié)
4、果?! ∵@兩個(gè)小組各自獨(dú)立地于周五在法國(guó)召開(kāi)的歐洲物理學(xué)會(huì)議上報(bào)告了自己的結(jié)果,這一會(huì)議是物理學(xué)界最大型的粒子物理學(xué)交流平臺(tái)之一。ATLAS和CMS小組一直以來(lái)都在埋頭于LHC對(duì)撞設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)以?xún)|萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)陣中,苦苦尋找可能顯示希格斯-波色子曾短暫存在的統(tǒng)計(jì)學(xué)信號(hào)?! 「鶕?jù)此次的最新分析結(jié)果,物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模預(yù)言的希格斯-波色子類(lèi)型可能將在大約1400億電子伏,即140GeV的能級(jí)上出現(xiàn)?! 】紤]到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)性,此次的數(shù)據(jù)結(jié)果還無(wú)法支持一項(xiàng)確定的科學(xué)發(fā)現(xiàn)報(bào)告。不過(guò)無(wú)論如何,兩臺(tái)設(shè)備得到這樣非常類(lèi)似的疑似信號(hào)
5、是非常令人興奮的?! ?lái)自美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的粒子物理學(xué)家唐納德·林肯(DonaldLincoln)同時(shí)也是CMS小組成員,他說(shuō):“如果你現(xiàn)在去詢(xún)問(wèn)任何一位有名望的物理學(xué)家,他們也不能告訴你任何更多的消息,他們只會(huì)說(shuō)這非常非常有趣,而我能告訴你的,就是:這確實(shí)非常非常有趣?!薄 〉呛茱@然還有很多科學(xué)家對(duì)此并不信服。意大利帕多瓦大學(xué)的托馬索·多里格(TommasoDorigo)教授也是CMS小組成員,同時(shí)還擔(dān)任美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室CDF小組成員。他說(shuō)他“沒(méi)有看到任何和希格斯-波色子有關(guān)的疑似信號(hào)”。幾乎和前面所述的
6、相反,他認(rèn)為此次LHC所使用的能級(jí)恰恰給出了理論預(yù)言的希格斯粒子最不可能出現(xiàn)的能級(jí)。不過(guò)大多數(shù)物理學(xué)家都同意這樣一個(gè)說(shuō)法,那就是有關(guān)這種神秘粒子究竟是否存在這一終極問(wèn)題,物理學(xué)家們不久之后應(yīng)當(dāng)就能給出一個(gè)相當(dāng)明確的答案?! ∪缌挚暇驼f(shuō):“我討厭進(jìn)行具體的預(yù)測(cè),但是很顯然,考慮到目前的表現(xiàn)和進(jìn)度,我想希格斯粒子被證實(shí)或者被排除的時(shí)間應(yīng)該就會(huì)發(fā)生在最近幾個(gè)月或幾年內(nèi)?!薄 ふ蚁8袼?波色子 尋找希格斯-波色子是一項(xiàng)巨大的工程,事實(shí)上這也是當(dāng)初全世界合力建造這臺(tái)超大型科學(xué)設(shè)備的主要初衷?! HC設(shè)備位于法國(guó)-
7、瑞士邊境,它擁有一個(gè)長(zhǎng)達(dá)27公里的地下環(huán)形隧道。在這個(gè)隧道中,粒子會(huì)被加速到接近光速并迎面對(duì)撞。撞擊的結(jié)果會(huì)由安裝在隧道各處的各種專(zhuān)用探測(cè)器捕捉并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析?! ∵@種極高能對(duì)撞會(huì)產(chǎn)生一些極其罕見(jiàn)的物質(zhì),但是它們會(huì)瞬間衰變成較為常見(jiàn)的亞原子粒子,但是根據(jù)儀器記錄到的數(shù)據(jù),對(duì)這些粒子的分布情況,運(yùn)動(dòng)方向和速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,物理學(xué)家們能夠揭開(kāi)一系列困擾人類(lèi)的最基本問(wèn)題,如宇宙誕生時(shí)的狀況,暗物質(zhì)的本質(zhì),以及宇宙中可能存在的其它維度?! 《8袼?波色子和它附帶的希格斯場(chǎng),則是所有這些困擾人類(lèi)的“終極問(wèn)題”中的一
8、個(gè)。早在上世紀(jì)60年代,英國(guó)物理學(xué)家彼得·希格斯(PeterHiggs)就和其他科學(xué)家合作,預(yù)言了這種神秘粒子的存在,這種粒子被視為是自然界粒子質(zhì)量的來(lái)源。 長(zhǎng)期以來(lái)物理學(xué)家一直知道有一些組成物質(zhì)的粒子具有質(zhì)量,如夸克和輕子,但是也有一些粒子卻沒(méi)有質(zhì)量,如光子。那么,究竟是什么決定了這兩者的不同? 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,希格斯和他的同事們提出了一種特殊的場(chǎng),即希格斯場(chǎng)理論。根據(jù)這一理論,存在一種類(lèi)似磁場(chǎng)