CERN首次开展双荷子搜索实验

科学日报，北京，2月18日(记者刘霞)——根据欧洲粒子物理研究所官方网站17日的报道，该中心的MoEDAL合作小组称，这是他们第一次用大型强子对撞机(LHC)搜索双体，但没有找到它的踪迹，而是缩小了它的参数空间。双电荷是一种既带磁荷又带电荷的虚粒子，由诺贝尔奖获得者朱利安·施魏因格于1969年首次提出。

该理论指出，磁单极子是带有磁荷的理论粒子。如果对它收费，它就变成双重收费。粒子物理学中的许多“统一理论”都预言了双星的存在，但是没有科学家在粒子加速器上进行过搜索实验。

目前，旨在搜索磁单极子的MoEDAL合作小组处于领先地位，使用实验的第二个子探测器系统来搜索双体。该子探测器由大约2400根铝棒组成，总质量为794千克。从2015年到2017年，这些铝棒受到质子-质子碰撞，质心碰撞能量为13 TeV，由LHC产生。合作小组随后使用特殊设备扫描铝棒，寻找双重电荷，但没有发现“痕迹”。

然而，这个实验使得MoEDAL能够进一步压缩双合搜索范围。他们说，如果偶极子的质量在830到3180 Gev之间，那么偶极子的磁荷必须超过基本磁荷的6倍，电荷超过基本电荷的200倍。

莫代尔合作集团发言人詹姆斯·平夫说:“施魏因格提出了双重电荷，并用它来建立材料磁性模型。令人惊讶的是，他用这个模型成功地预测了J/ψ粒子的存在，这种粒子仅在1974年才出现。今天，许多粒子物理学理论预测了双粒子的存在，但是以前没有人在粒子加速器上搜索过这样的粒子，而MoEDAL名列榜首。”

在LHC运行的第三阶段(将于2021年开始)，MoEDAL计划进一步努力寻找磁单极子和双单极子，以及其他奇异粒子。平复说:“我们计划扩大实验的灵敏度，寻找其他奇怪的粒子，包括基本电荷小于千分之一的粒子和寿命极长的弱相互作用中性粒子。这些粒子有望为我们揭示新的物理学。”