去年12月份,日內瓦大型強子對撞機( LHC)的實驗數據驚呆了所有人——兩次獨立的實驗都暗示了可能存在一種比希格斯粒子重6倍的粒子。這種神秘粒子完全沒辦法用現有的物理模型解釋,它的發現可能會引發一系列新粒子甚至是第五種基本作用力的發現!
然而,去年12月的實驗結果還不足以確定該粒子的存在,科學家們還需要更多的后續測量來進行考究。因此,在今年4月(下個月)LHC將再次啟動,進行相關的測驗。如果這種神秘的粒子真實存在,而不是實驗中的偶然,那么這必將是一個超級重大的發現。倫敦國王學院的理論物理學家John Ellis教授介紹說:“如果它真的存在,那么它將會是完全超越現有標準模型的一種東西,并將揭開全新粒子集的冰山一角!”
科學家們利用大型強子對撞機進行ATLAS和CMS兩項實驗,通過計算粒子衰變為兩個光子來探索物理學的處女地。去年12月,在這兩項實驗中都各自發現了衰變為光子后釋放出750電子伏特能量的粒子。根據愛因斯坦的質能方程可知,當粒子衰變成光子時 ,釋放出的能量就等于其質量與光速的平方的乘積。那么,如果我們測出粒子釋放的能量,也就能反推出粒子的質量。John Ellis教授解釋道:“釋放出750電子伏特的能量,該粒子的質量相當于比希格斯玻色子重6倍。”
本次的粒子撞擊與第一次暗示希格斯玻色子存在的實驗相似,只不過科學家們已經預言了希格斯玻色子的存在。如果真的存在這種新粒子,那么它將不在標準模型的預言之內,因此將開啟物理學的新世界,并引發一系列新粒子的發現。
在粒子物理學中,標準模型宣稱宇宙中的一切都由最基本的粒子組成,并受到萬有引力、電磁相互作用力、強相互作用力和弱相互作用力四種基本作用力的控制。這種神秘粒子如果真的存在,將超脫出標準模型的描述,有些人甚至表示這可能導致第五種基本作用力的發現,真是難以置信!John Ellis教授表示這是有可能的,但是至少需要有一系列的粒子來解釋這類新的粒子是如何衰變及創生的。對于這種粒子的存在,目前的觀測還遠遠不能夠下定論。
大型強子對撞機將在下個月開始進行更多的撞擊測驗,并可能在夏季得出支持或反駁該粒子存在的結果。難不成我們又將見證歷史性的時刻?2016年真是不可思議的一年,讓我們拭目以待吧!
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