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不可能的粒子:据称,日本的物理学家们已经找到了四中子粒子

科普小知识2022-07-13 16:09:51
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一个日本团队说,他们已经找到了证实四中子存在的证据:由四个没有质子的中子组成的粒子在理论上被认为是不可能存在的。

不可能的粒子:据称,日本的物理学家们已经找到了四中子粒子

四粒子

最近,日本科学家发现了最有说服力的证据来定义四重粒子:这是一个有四个中子但没有质子的粒子,这是我们在物理学中不应该看到的。这一证据增加了这种假设粒子的可能性。

不可能的粒子:日本物理学家称他们发现了四重粒子

理论上,单个中子的不稳定性使得这种粒子不可能存在。事实上,1965年的一篇论文最初得出的结论是,没有证据证实四重粒子的存在。许多不同的研究报告随之而来,报道了传奇的粒子实验观察。然而,到目前为止,我们没有确凿的证据。

法国加尼尔大型重离子加速器的理论物理学家弗朗西斯科-米格尔·马奎斯最近试图通过铍和锂原子核的分解来观察粒子。

现在,这种“不可能”似乎不足以阻止日本研究人员在最近的实验中看到粒子痕迹。或者,至少,这是他们认为他们的实验揭示的。

彼得·舒克是法国国家科学研究中心的核理论家,他告诉《科学新闻》,如果得到证实,“这将是一个轰动性的事件。”最终,当(并且如果)其他团队独立地复制结果时,这证实了难以捉摸的四方粒子的存在,并保证我们对核力量的理解将发生重大变化。

不可能的粒子:据称,日本的物理学家们已经找到了四中子粒子

发现不可能

在Gizmodo去年的一篇文章中,Estheringlis-Arkel解释了一个粒子中不可能存在四个中子。他说:“泡利排斥原理解释了在同一系统中,粒子不能处于同一量子态。因此,即使两个中子不能结合,更不用说四个了。”

“然而,四个中子几乎不可能被高速挤压成一个碳原子,然后同时到达探测器上的同一位置。一个基本的物理原理需要修改。”

只有现在,任何人都可以复制马奎斯团队的成果。东京大学科学研究所的科学家也使用铍粒子来创造四方粒子的状态。这是通过在液氦中发射一束氦核来实现的。碰撞导致四个中子消失。这种消失持续了数万亿分钟零十亿分之一秒,然后粒子衰变的形式再次出现。

不可能的粒子:据称,日本的物理学家们已经找到了四中子粒子

日本物理学家苏苏穆·希莫拉观察并告诉《亚洲科学家杂志》的谢恩·伦·蒂:“每当在第二次碰撞中探测到一对α粒子时,简单的计数就能确定四个中子一定被留下了,但是它们是作为单个粒子彼此结合在一起,还是只是向不同方向飞行的残余物?”

Shimoura和他的团队测量了在反应中逃逸的粒子的能量,并得出结论,没有足够的能量将中子推开。

Tee报道:“这证实了留下的四个中子确实被束缚成一个由四个中子粒子组成的粒子。”

那么,现在发生了什么?其他团队遵循了希莫拉的方法,并得到了相同的结果。如果一项独立的研究达到同样的结果,这将是核物理中一个非常激动人心的时刻。