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在最新的一项研究报告中,理论物理学家们表明,他们有了一个寻觅理论粒子的新方案,由于到现在为止,理论粒子还没有被观测到。而这些被称为长命粒子(LLPs)的粒子,或许是了解暗物质和暗能量的一扇窗户。

咱们知道暗物质和暗能量加起来占国际的95%。暗物质对一般物质施加引力,而暗能量被以为是导致国际胀大加快的原因。马里兰大学博士后研究员刘震说,这两种物质都无法直接观测到,并且它们与国际发光物质之间的任何彼此作用都是弱小的,简略来说,它们不好咱们交流,所以咱们需求办法找到它们并和它们交流。

但长命粒子或许会为黑暗国际供给一种与光亮国际交流的方法。刘震和他的搭档们以为,经过调整国际上最大的原子加快器——瑞士日内瓦邻近的大型强子对撞机(LHC)的一些勘探器,物理学家或许可以找到它们。

“黑暗国际”,也被称为“躲藏区”,描绘了一组逾越物理规范模型的设想粒子。(规范模型解说了质子、中子、电子以及一切随同它们而来的古怪亚原子粒子,如夸克、介子、中微子和希格斯玻色子。)

刘震说,假如一切的“正常”物质都在一个山沟里,那么黑暗国际就在一个平行的山沟里。要爬上那座山脊需求消耗很多的能量,所以黑暗国际谷中的粒子彼此作用激烈,但只与山的另一边的粒子有细微的彼此作用。但有些粒子或许可以经过一个叫做量子隧穿的进程,从黑暗国际穿过能量屏障,进入咱们一般遇到的那个国际。这些粒子或许不会是与质子或中子等安稳粒子等价的暗物质,但或许更类似于更不安稳的规范模型粒子。

研究人员感兴趣的是那些隧穿粒子。可是,芝加哥大学的理论物理学家王连涛说,这些粒子,假如它们存在的话,是十分稀有的。大型强子对撞机以令人目眩的速度彼此抛出质子,每秒发生10亿次磕碰。这些磕碰将质子破坏成很多已知的规范模型粒子。关于寻觅躲藏区域的科学家来说,一切这些粒子都只是噪音。而他们感兴趣的粒子或许十年才呈现几回。

这是一条新的路途,可是一切都取决于正确的机遇。与大型强子对撞机很多制作的规范模型粒子比较,llp应该是巨大而粗笨的。它们移动缓慢是由于它们有必要战胜巨大的能量妨碍,才能给一般物质的国际留下形象。可是他们蜗牛般的速度对物理学家来说也是一个有用的特征。大型强子对撞机中的大多数基本粒子以光速运动并敏捷衰变。例如,希格斯玻色子在10 ^(- 22)秒内消失,变成一组更安稳的粒子。

不过,长命粒子应该活得慢一些,最多0.1秒。它们的速度也比光速慢。因而,调整大型强子对撞机的勘探器,以寻觅迟到勘探器的粒子,应该是勘探它们的要害。

不过科学家称,其间一些调整将跟着大型强子对撞机的晋级而天然到来,晋级现在正在进行中。粒子对撞机将于2021年再次启用,其勘探器将可以比现在更精确地丈量粒子抵达的时刻。只需求对软件进行一些调整,就能运用大型强子对撞机的才能,并保证运用对撞机的试验物理学家优先考虑查找作业。

作者:admin 分类:国内时事 浏览:303 评论:0