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上帝粒子发现揭开质量起源之谜

 更新时间:2020-06-26 21:51

  这是欧洲核子中心大型强子对撞机的ATLAS探测器获得了数据的模拟粒子路径图。希格斯玻色子是当两个质子以14TeV的极高能级相撞时产生的,此后它会迅速衰变为4个μ子,这是一种不会被探测装置吸收的大质量电子。这一图像中,μ子的运行路径用黄色线标示。

上帝粒子发现揭开质量起源之谜

  据国外媒体报道,物理学家们曾宣布他们发现了所谓“上帝粒子”,即希格斯玻色子存在的坚实证据??蒲Ъ颐浅て谝岳匆恢痹谒蜒罢庵稚衩啬獾牧W拥淖偌?,而如果这一粒子的存在最终被证实,那么它将会产生重大影响。

  标准模型是粒子物理学的基础理论,然而其中所有预测的粒子都已经被顺利找到,唯独希格斯玻色子一直杳无音讯。利用建立在法国和瑞士边境的大型强子对撞机(LHC)设备,科学家们让质子在长达27公里的环形轨道内以光速相撞以开展相关实验。物理学家们表示,一旦确认希格斯玻色子将会至少产生以下六点重大影响:

1. 揭开质量起源之谜

上帝粒子发现揭开质量起源之谜

  物体的质量是怎么来的?这个问题一直困扰物理学界,而希格斯玻色子恰恰被认为与宇宙中一切物体的质量起源有关。希格斯玻色子与一种场有关,那就是所谓的希格斯场,理论上认为这种场充斥着整个宇宙。当宇宙中的其它粒子在这一场中运行时便获得了质量的属性。这就有点像是大家都在一个游泳池里游泳,然后身上都会被打湿,在这里,被水打湿就像是物体获得质量一样。

  美国哈佛大学物理学家杰奥·哥斯达(Joao Guimaraes da Costa)表示:“希格斯粒子的机制让我们能够理解粒子获得质量的途径和方式。” 哥斯达是去年欧洲核子中心宣布疑似希格斯粒子发现时,大型强子对撞机(LHC)所属ATLAS探测器设备的标准模型召集人。他说:“如果没有这种机制,那么所有的一切物体都将失去质量。”

上帝粒子发现揭开质量起源之谜

  确认此次发现的粒子确实是希格斯粒子将证明我们设想的粒子获得质量属性的方式是正确的。美国加州理工学院物理学教授玛利亚·斯皮罗普鲁(Maria Spiropulu)表示:“这项发现从量子层面支持了我们对于质量来源的看法,而这正是我们当初建造大型强子对撞机的目的。这是一项无与伦比的成就。”

  而后,这将进一步为一个更深层次的问题提供解决的线索,那就是:为什么这些粒子拥有这一质量数值?这个值是如何确定的?对此,哈佛大学物理学家丽萨·兰德尔(Lisa Randall)表示:“这是一个大得多的问题。确认这的确是希格斯粒子只是整个过程的第一步,此后我们才能更往前走,这两者之间是相互联系的。” 

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