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奇异粒子与时空维度或被发现 物理学将创新领域

http://www.kexue.com 2014-02-11 09:44:01 腾讯科学  发表评论


大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器,通过粒子对撞来产生新的粒子

  物理学家认为奇异粒子和额外的时空维度是物理学的下一个探索目标,奇异粒子是一些亚原子粒子,其参与强相互作用和弱相互作用,来自英国伯明翰大学的物理学家大卫-查尔顿认为这些奇异粒子将填补粒子物理标准模型的空白,他也是欧洲核子研究中心大型强子对撞机ATLAS实验的发言人,该实验试图通过精确的测量来解释为什么其他粒子拥有质量之谜,其也是寻找希格斯玻色子的重要实验之一。在上个月,皇家学会举行的一次关于希格斯玻色子发现的座谈会上,物理学家披露了物理学所面临的新问题。

  从对希格斯玻色子的发现延伸到对新物理学的探索,我们在未来将发现新的奇异粒子,其能量区间很快将被大型强子对撞机所探测到,目前该对撞机正在进行升级改造,提升能量后可以发现更多的粒子物理学奥秘。物理学家大卫-查尔顿认为我们在希格斯玻色子的发现过程中发现一些奇怪的问题,比如为什么希格斯玻色子很轻,标准模型似乎比较难以解释质量比希格斯玻色子更高的物理行为,针对这些问题,科学家开始提升大型强子对撞机的能量,可在14 TeV的能量上进行质子对撞实验。

  大型强子对撞机位于日内瓦边境上,长度达到27公里且深埋在地下,通过对撞以光速运行的质子来模拟宇宙早期或者粒子行为,产生新的粒子,科学家认为其中可能存在新的奇异粒子,如果我们能把能量提升,那么对撞出来的粒子可能就会不同。比如超对称理论,该理论认为宇宙中所有的粒子都有一个尚未被发现的对应粒子,但是此前大型强子对撞机并没有产生可能的超对称粒子证据。

  此外,科学家还怀疑现有的时空该存在额外的维度,大型强子对撞机能否发现额外维度的证据呢?查尔顿认为这样的证据需要建立在新的粒子发现基础上,虽然我们理论上认为时空可以达到十多维,但也需要实验来证明这个想法。因此大型强子对撞机所要发现的是新物理学,确切的说是一个新的信号,其背后可隐藏更大的粒子物理奥秘。(罗辑)

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