推荐厂家
暂无
暂无
物理学基本粒子“上帝粒子”身份获新证据支持 新华网日内瓦3月14日电(记者 吴陈 王昭) 欧洲核子研究中心(CERN)14日发布公告称,对更多数据的分析显示,该中心去年宣布发现的一种新粒子“看起来越来越像”希格斯玻色子。 CERN去年7月4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS发现了同一种新粒子,它的许多特征与科学家寻找多年的希格斯玻色子一致。 物理学标准模型预言了62种基本粒子的存在,其他粒子都已被实验所证实,只有希格斯玻色子未得到确认。由于它极其重要又难以找到,故被称为“上帝粒子”。 根据最新公告,科学家分析了比去年的研究多两倍半的数据,计算新粒子的量子特性以及它与其他粒子之间的相互作用,结果“强有力地表明它就是希格斯玻色子”。 但CERN表示,目前还无法判断它到底是标准模型中的希格斯玻色子,还是其他理论预测的好几个最轻的玻色子的组合。要弄清这个问题,还需要大型强子对撞机搜集更多数据,对各种衰变模式进行分析,“找到这个答案需要时间。” 希格斯玻色子得名于英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯,他预言了这种粒子的存在。假设中的希格斯玻色子是物质的质量之源,其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。 对这一重大发现做出重大贡献的大型强子对撞机已于今年2月中旬进入第一次长期停机维护,CERN将对包括大型强子对撞机在内的整个系列加速器装置进行维护和升级。 停机期间很多实验工作将继续进行,其中包括对大型强子对撞机收集的新粒子数据进行分析。大型强子对撞机预计于2015年再次启动,届时其对撞能量将提高到设计最高能量——每粒子束流7万亿电子伏特。
追寻隐藏在物质、能量、空间与时间背后的秘密2013年08月10日 来源: 科技日报 作者: 常丽君 科技日报讯 据物理学家组织网8月8日报道,由美国物理协会组织的斯诺马斯夏季研究会于7月28日到8月6日召开,会上来自100所大学和实验室的近700位粒子物理学家经过9天的密集讨论,最后以一个统一的框架来总结。这一框架规划了物理学家如何在未来20年里揭示隐藏在物质、能量、空间与时间背后的秘密。 在过去两年中,物理学家在理解宇宙基本法则方面取得了非凡进步,但在有关宇宙性质的很多方面依然觉得困惑。比如中微子的基本属性、暗物质和暗能量的所有性质等等问题至今仍保持神秘。而在去年7月发现与希格斯玻色子高度近似的新粒子并不断加深确认后,物理学家们提出了一个粒子物理学未来研究工作的20年展望,包括了今后要研究的宇宙问题框架。 以下是问题简述: (1)希格斯粒子与人们迄今为止所遇到的任何其他粒子都不同,它为何会不同?还有更多的不同之处吗? (2)中微子非常轻、难以捉摸而且会在飞行中改变身份。怎样使这些特性符合我们对自然性质的理解? (3)已知粒子占了宇宙中所有物质的1/6,剩下来的是暗物质。但它究竟是什么?我们能在实验室里探测到这些粒子吗?自然界还有其他未发现的粒子吗? (4)自然界已知有四种力,它们能否统一成一种力的形式?还有其他科学家未曾预料的新力吗? (5)时空中是否存在隐藏的新维度? (6)大爆炸产生了物质和反物质,但我们今天的世界只由物质组成,为什么? (7)宇宙的膨胀为何会加速? “在粒子物理学领域有许多能量,也有大量的观点,”美国物理协会粒子与场分部主席乔纳森·罗斯纳说,“在过去的一年来,我们发现了希格斯玻色子,并在研究中微子行为上取得了重要成果。但还有更多秘密等着发现。我们对宇宙物质和能量掌握的还不到5%,而在未来20年里,将有什么实验来帮助我们拓展这些知识呢?” 此外,会议报告也反映了科学家们的下一代观念,包括了对研究生、博士生和该领域年轻科研成员的调查结果,而他们将成为粒子物理学界的中流砥柱。“我们对近1000名年轻科学家进行了调查。” 美国锡拉丘兹大学研究人员乔纳森·阿萨迪说,“斯诺马斯进程还在计划下一代实验,其中许多长达10年之久。今天的决定将造就未来年轻科学家的职业,从现在开始他们将执行这些实验。” 最终报告将于今年秋季公布,将详细解释每个问题的科学重要性,以及探索这些问题所需的科学仪器。会议报告将为粒子物理学项目优选小组(P5)提供决策参考,开发战略性计划并为美国能源部和国家科学基金会提供建议。(常丽君) 《科技日报》(2013-08-10 二版)
序 1992年,有一个人类知道的飞行最快的物体打到犹他州上空25千米的地球大气层上。它击中地球大气层时的运动速度是光速的百分之99.999,999,999,999,999,999,999,对于平常物体而言,这是有可能达到的最快速度。这个所谈到的物体就是宇宙射线,更准确地说是一颗宇宙粒子。它的本性和起源仍是个谜,但它却是从宇宙空间连绵不断降落到地球上的无数粒子之一。 20世纪的物理学建立在两个深奥而强大的理论基础之上:相对论和量子力学。前者是关于空间和时间的理论,当物体速度接近光速时,各种奇异的效应就完全显示出来。后者是关于物质的理论,所显示的效应甚至比相对论更古怪,不过主要表现在原子和亚原子的尺度上。由于宇宙射线是以非常接近光速运动的亚原子粒子,所以它把现代物理学的这两个基本理论的全部特色结合进一个单一实体。因此,在这人类认识到的物理实在的两个最基本方面的交叉点上,我们期待着能看到全新的甚或完全不同寻常的各种现象的活动。 天文学也许是最大众化的科学。如今,大家常常听到谈论黑洞、类星体和脉冲星。人们都听到过宇宙起始于一次大爆炸,而且报纸上定期展示给我们从哈勃空间望远镜发回的图片。可是,科学界以外的公众对宇宙射线却几乎什么也不知道,尽管实际上宇宙射线的产物每时每刻都在穿过我们的身体,对宇航员和甚至空中航线上的旅客可能是一种严重的致癌危险。 基本粒子物理学成为另一个颇具魅力的科学分支有其自身的合理性。例如Lep(设置在日内瓦附近的CERN实验室)的巨型加速器使亚原子碎片在周长许多千米的环形管道中运转。这些技术上的巨人创造着宇宙大爆炸刚发生后通常会有的物理条件。它们的建造和运行须耗费数十亿美元,对它们进行操作需要科学家和工程师们组成的真正意义上的大军。