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物理学家称或将发现奇异粒子和额外时空维度

科普小知识2022-01-30 19:02:07
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大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器,它通过粒子碰撞产生新粒子。

根据国外媒体的报道,物理学家认为奇怪的粒子和额外的时空维度是物理学的下一个探索目标。奇怪的粒子是参与强相互作用和弱相互作用的亚原子粒子。英国伯明翰大学的物理学家大卫·查尔顿认为,这些奇怪的粒子将填补粒子物理标准模型的空白。他也是欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机ATLAS实验的发言人。这个实验试图通过精确的测量来解释为什么其他粒子有质量之谜,这也是发现希格斯玻色子的重要实验之一。上个月,在皇家学会举办的关于发现希格斯玻色子的研讨会上,物理学家揭示了物理学面临的新问题。

从希格斯玻色子的发现到新物理学的探索,我们将在未来发现新的奇怪粒子,其能量范围将很快被大型强子对撞机探测到。目前,对撞机正在进行升级和改造,能量升级后可以发现更多的粒子物理之谜。物理学家大卫·查尔顿认为我们在希格斯玻色子的发现中发现了一些奇怪的问题。例如,为什么希格斯玻色子如此轻,而标准模型似乎比希格斯玻色子更难解释质量更高的物理行为。为了解决这些问题,科学家们已经开始增加大型强子对撞机的能量,这种对撞机可以在14 TeV下进行质子碰撞实验。

位于日内瓦边境的大型强子对撞机长27公里,深埋地下。它模拟早期宇宙或粒子的行为,通过碰撞以光速传播的质子来产生新的粒子。科学家认为其中可能有新的奇怪粒子。如果我们能增加能量,碰撞的粒子可能会不同。例如,超对称理论认为宇宙中的所有粒子都有一个尚未被发现的对应粒子,但是大型强子对撞机之前并没有产生任何可能的超对称粒子的证据。

此外,科学家还怀疑在现有的空间和时间中应该有额外的维度。大型强子对撞机能找到额外维度的证据吗?查尔顿认为这样的证据需要基于新的粒子发现。虽然我们理论上认为时空可以达到10个维度以上,但我们也需要实验来证明这一观点。因此,大型强子对撞机想要发现的是新的物理,特别是一个新的信号,它可以隐藏粒子物理的更大秘密。(罗季/编译)