[圖文]大型強子對撞機科學家稱可能已經接近上帝粒子 | 陽光歷史

 

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[圖文]大型強子對撞機科學家稱可能已經接近上帝粒子

2015年08月15日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 223 次

參與歐洲大型強子對撞機項目的科學家公佈了他們尋找上帝粒子的最新進展情況。
 
參與歐洲大型強子對撞機項目的科學家公佈了他們尋找上帝粒子的最新進展情況。
 
大型強子對撞機位於瑞士日內瓦附近CERN的環形隧道內。科學家希望建造一個更大的對撞機。
 
大型強子對撞機位於瑞士日內瓦附近CERN的環形隧道內。科學家希望建造一個更大的對撞機。

  據國外媒體報道,參與大型強子對撞機(LHC)項目的科學家表示,他們可能已經「接近」希格斯玻色子。希格斯玻色子也被稱之為「上帝粒子」,據信在大爆炸之後宇宙形成過程中扮演重要角色。大型強子對撞機坐落於日內瓦附近。參與這一項目的研究人員表示,在短短3個月的實驗過程中,他們已經探測到處於我們當前對物理學的瞭解——標準模型核心的所有粒子。


  負責對撞機項目的歐洲核子研究組織(以下簡稱CERN)主任羅爾夫·赫爾在巴黎舉行的國際高能物理學會議上指出,對撞實驗正以超出預期的速度進行,正在進入一個能夠促成「新物理學」出現的階段。在這個階段,科學家需要發現人們期待已久的證據,證明上帝粒子的存在,同時還需發現據信構成大約四分之一宇宙的暗物質。可觀測物質在宇宙中的比重為5%,不可見的暗能量則佔到70%。赫爾在此次國際會議上說:「這是一個黑暗的宇宙,我希望LHC能夠為這個黑暗的宇宙帶來光明。但這需要時間。」


  大型強子對撞機位於17英里(約合27公里)長的環形隧道內,通過粒子撞擊形成「迷你大爆炸」。目前,粒子正以大約相當於最高能量級一半的能量進行對撞,即7萬億電子伏特(7 TeV)。根據計畫,對撞能量將從2013年起提升至14 TeV,進一步接近137億年前宇宙形成時的能量水平。赫爾說:「LHC能否在2012年之前上演重大發現,我不知道。我希望這種事情發生,如果事與願違,我們可能需要再等待三四年時間。」


  年代更為久遠、能量水平更低的一萬億電子伏粒子加速器位於美國芝加哥附近。參與這一項目的科學家在會上表示,他們將希格斯玻色子可能質量的範圍縮小了大約四分之一,這種縮寫範圍的可靠性達到95%。然而,他們仍沒有達到很多人相信上帝粒子「家之所在」的低質量區。上帝粒子是理論上存在的一種能量粒子,很多科學家相信這種粒子幫助賦予大爆炸孕育的所有物質質量。


  大型強子對撞機項目耗資100億美元。科學家在遞交研究發現時表示,他們相信已經第一次在歐洲探測到頂夸克。頂夸克是一種大質量短命粒子,此前只在美國被發現。CERN高級研究員奧利弗·布奇穆勒表示:「從現在開始,我們進入一個新領域。我們所做的工作能夠將世界帶回到過去。對撞時的能量越大,我們便與大爆炸時發生的事情越接近。」


  強子對撞機將一直運轉到2030年,有關實驗裝置下一階段工作的討論已經開始。一些人認為,通過讓亞原子粒子在50公里長的直線上對撞,兩個與之相競爭的項目——國際直線對撞機(ILC)和緊湊型直線對撞機(CLIC)將引領一個高能物理學新時代。


  但赫爾指出,功率更大的緊湊型直線對撞機所需要的一些技術現在還沒有出現,未來任何項目的具體細節都要取決於大型強子對撞機在隨後幾年的發現。建造直線對撞機的地點還沒有敲定,地點的選擇可能取決於哪些國家願意為這種耗資估計超過100億美元的項目提供資金。


  兩種對撞機的實驗將更多地影響我們對宇宙如何形成的認知,而不是讓我們日常生活中使用的技術立即得到改進。科學家一直試圖模擬大約140億年前大爆炸後的宇宙形態。他們相信正是大爆炸創造了宇宙。


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