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為什麼找到對撞機找不到新的粒子

發布時間: 2022-08-07 14:33:09

Ⅰ 科學家用大型對撞機發現那麼多新粒子,將來會有哪些實際應用價值

你好:
據國外媒體報道,大型強子對撞機(LHC)最近在進行原子粉碎實驗時檢測到了一個新的亞原子粒子,這是一個美麗的粒子。新發現的粒子早已被理論所預言,但從未被發現。
新的粒子被稱為Xi(b)* ,是一個重子。據悉,重子是由三個更小的被稱為誇克的物質組成。組成原子核的質子和中子也是重子。Xi(b)* 粒子屬於所謂的美重子,其包含一個底誇克,亦稱美誇克。雖然發現Xi(b)*未必見得是一個驚喜,但這一發現應有助於科學家解決「物質是如何形成的」這一更大的難題。進行大型強子對撞機實驗的美國康奈爾大學的物理學家詹姆斯•亞歷山大(James Alexander)說:「這是牆上的另一塊磚。」
不同於質子和中子,美重子的壽命極其短暫,Xi(b)*存在不到一秒鍾就衰變成其它21個短命粒子。美重子需要極高的能量才能創造出來,所以它在地球上除了原子加速器的中心,如坐落於日內瓦歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機,其它地方都找不到。
大型強子對撞機的科學家不是直接發現這個新的粒子,而是他們看到了它衰變的證據,大型強子對撞機的緊湊渺子線圈(Compact Muon Solenoid,CMS)探測器捕捉到新粒子在質子和質子碰撞後的凌亂餘波中衰變的過程。CMS的物理學家文森佐•奇歐奇阿(Vincenzo Chiochia)說:「尋找這個粒子真的很辛苦,在這樣一個混亂的狀況下尋找這種復雜的衰變,使我們對自己的能力充滿信心,未來我們也可以找到其它新粒子。」
CMS的科學家表示,這個新粒子的存在已被證實,研究人員有99.99%的信心認為這一結果不是因為偶然。沒有參與這項研究的費米實驗室的科學家帕特里克•盧肯斯(Patrick Lukens)說:「這一發現進一步證實物理學家對誇克如何結合在一起的理解在本質上是正確的。」
這個粒子曾被物理學中非常成功的理論模型預言,被稱為量子色動力學(quantum chromodynamics),該模型演示了誇克如何結合,以及如何創造更重的粒子。然而,盧肯斯說,發現Xi(b)*對尋找希格斯玻色子沒有影響。希格斯玻色子可以解釋為什麼質量存在於宇宙中,它也是由量子色動力學模型所預言的粒子。

Ⅱ 強子對撞機底誇克發現4種新粒子,這個發現有什麼意義

無限小奇點的「大爆炸」創造了宇宙。有理論認為,起初能量聚集在狹窄的空間融化的狀態下,正物質和反物質的數量相同,但大爆炸一秒後,隨著宇宙的膨脹和冷卻,會發生巨大的變化,幾乎所有反物質瞬間消失。遺留下來的正物質構建了今天浩瀚的宇宙、1000萬光年的本銀河、12萬光年以下的銀河系、不到1光年的太陽系和直徑1萬2800公里的地球。那麼,與正物質數量相同的反物質去了哪裡呢?以未知的形式存在嗎?

《科學》 (Science)在網上發表了一篇研究論文,報告了與人類肝臟和細胞因子一起,在循環中增強的人類紅細胞生成和賦予RBC存活率的免疫缺陷小鼠模型。結合肝細胞因子的人性化小鼠有助於研究骨髓衰竭、血紅蛋白病、瘧疾、治療前臨床試驗等困擾紅細胞的疾病。

Ⅲ 大型強子對撞機是否能夠尋找到暗物質呢

那麼暗物質到底是什麼?如何去尋找暗物質?對粒子物理學家來說,暗物質應該(理所當然地)是一種粒子,盡管仍然找不到任何有關它的數據。過去幾十年來,我們對於這種粒子究竟是什麼有一個誘人的猜想,即這是一類新的超對稱粒子中最輕的一種粒子。超對稱是粒子和力的標准模型的延伸,很好地解決了希格斯玻色子的質量,以及力的性質和暗物質粒子特性等懸而未決的問題。

但是在宇宙中,科學家曾發現過超光速飛行的物質,那這些物質是如何實現的超光速飛行?這可能就跟暗物質有關了。如果宇宙中存在大量的暗物質,那可能就會存在一個暗物質世界,物體在可見宇宙中的速度極限是光速,但如果能夠進入暗物質世界中航行,物體的速度就會突破光速,達到超光速飛行。

那如何進入暗物質世界中?科學家稱我們的宇宙看上去平滑完整,但如果將宇宙放大很多倍看,你會發現宇宙中存在很多的空間裂縫,這些空間裂縫的內部有可能就是暗物質世界,如果我們能夠將這些空間裂縫撐大,就形成了一個蟲洞,飛船就可以進入蟲洞,從而進入暗物質世界實現超光速飛行。

Ⅳ 為什麼說標准模型還不夠完善,宇宙中存在尚未發現的新粒子

「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」——出自莊子的《莊子》,又稱《南華經》。

上段話是古人對無窮和物質基本單元的思考,現在看來雖然存在一些偏差,但是這種哲學思想一直在指導我們追尋物質的基本構成!我們現在對物質組成成分的理解已經達到了前所未有的高度,這得益於我們對基礎物理學的發展。

不僅如此,我們還建立起了一套描述微觀世界的標准模型,成功的解釋了自然界的四大基本力以及它們相互作用的方式,那麼我們現在擁有的這套至高無上的「微觀世界寶典」是否就是宇宙的全部?自然界中是否還存在標准模型之外的粒子?

宇宙中基本不可在分割的粒子

說到基礎物理學,我們在很短的時間內就取得了長足的進步。在一個多世紀的時間里,我們發現了曾經認為是最基本、最小的物質單位:原子,實際上是由更小的粒子組成的:原子核和電子。原子核本身是由質子和中子構成的,而這些質子和中子是由更小的粒子構成的:誇克和膠子!

除了大型強子對撞機以及對潛在的新粒子的探索,可以為我們超越標准模型打開新物理學的大門以外,對μ子g因子的研究也可能是一個很好的機會。不管怎樣,我們現在十分確定的是,目前擁有的標准模型並不是我們宇宙的全部。還存在著一些我們目前尚未發現的的例子,是它們組成了暗物質、導致了強CP破壞、違反重子數守恆,甚至解決宇宙起源物質的來源和反物質消失之謎。

Ⅳ 都說物理學仍隱藏在希格斯玻色子之中,原因是啥

物理學家的基本預期是,未來對撞機的測量結果將只是確認粒子物理標准模型,盡管它對物理宇宙的描述並不完整,但卻顯得堅不可摧。一些物理學家不願在一台機器上投資數上百億美元,因為它可能只是在我們已知的一組方程的基礎上增加更多的小數點精度。

物理學家還在討論大型強子對撞機的繼任者價值,是否要花費20年時間和上百億美元建造一個周長達到100公里的對撞機。在過去的對撞機中,一次又一次的粒子碰撞逐漸拼湊出了標准模型。然而,隨著這個拼圖的完成,不能保證未來的高能粒子加速器還會發現任何新東西,這讓物理學家陷入了兩難境地:是建造還是不建造?

Ⅵ 造價數百億美元的對撞機為什麼也找不到暗物質

對於天文學家來說,暗物質與恆星、行星一樣,都是真實存在的物質。天文學家可以繪制暗物質分布圖,把一個個星系視為由「發光」的普通物質點綴著的暗物質雲團。借用暗物質,科學家還成功地解釋了宇宙結構是如何形成和演化的。然而,經過10多年的搜索,我們至今仍然沒能直接探測到暗物質。我們被籠罩在暗物質的雲團中,卻不知宇宙的暗面究竟為何物。

目前,宇宙中85%的物質仍是人類未知的。更可怕的是,我們或許永遠都解不開這個謎題。

Ⅶ 對撞機找到希格斯粒子了嗎

目前暫時沒找到,因為故障而發生了問題。
19日,大型強子對撞機加速隧道的第三段至第四段,即介乎「大型離子撞擊實驗探測器」(ALICE)與「緊湊介子線圈探測器」(CMS)之間,在嘗試進行達到5萬億電子伏特的運行時發生氦泄漏,導致對撞機「熄火」。歐洲核子研究中心初步調查顯示,氦泄漏故障極可能因為兩塊磁鐵之間的電連接部件出現故障而引起的。

按照對撞機的工作原理,對撞機在操作時的內部溫度僅為零下271.3攝氏度,以達到無電阻狀態,方便質子以接近音速的速度通行。但故障發生後,對撞機的冷卻系統泄漏出大約1噸液態氦,致使對撞器末端的近100枚磁鐵溫度迅速上升到100攝氏度,導致對撞機發生嚴重「熄火」故障。

事故發生後,歐洲核子研究中心原本預計需要兩個月左右的時間修復並重啟對撞機。但經過進一步討論後,該中心宣布,對撞機最少要「冬眠」半年。

Ⅷ 粒子對撞機 怎麼沒有消失了,撞過了嗎出結果了嗎

你搞錯了,同性粒子之間的碰撞不會產生消失現象,其實這種現象叫叫泯滅,只有異性物質之間才會有這種現象。正物質和反物質碰撞就產生這種現象,這種現象威力無比,它把兩者的所有能量全部釋放毫發不盛!我就超喜歡這種現象,可以用來發電的話那可就爽呆了……

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