科学家已经发现了极稀有的顶夸克(构成质子和中子的的粒子之一)的形成进程,并且这个进程好像与规范模型(Standard Model)的描绘相符——这个自二十世纪七十年代建立起的尚不完好的模型以为,亚原子粒子是世界的产品。

  可是这个新发现并未消除用其他物理理论来解说暗物质和暗能量的可能性,反而在提示科学家们到另外当地去搜索那些不知道物理现象的头绪。

  粒子加快

  质子和中子是由微粒夸克构成的,夸克具有不一样的“味”(上、下、魅、奇、底及顶)。这些夸克被另一种粒子——胶子绑缚在一起,形成质子、中子及其他强子。

  1995年,科学家与巴达维亚的费米国立加快器试验室发现了顶夸克,它是当前已知的最重的亚原子粒子。巴黎大学的研讨室主任、这项新发现的发言人Gregorio Bernardi说,顶夸克的质量是质子的170倍,乃至希格斯玻色子与之比较都相形见绌,要知道物理界一向以为希格斯玻色子是赋予其他粒子质量的存在。

  规范模型关于顶夸克的发作做了数种不一样的预言。除了其中一种,其他预言都已被科学家们证明了。

  湮灭进程

  剩余的那个是一个“相当稀有的进程,会有一个夸克和一个反夸克一起湮灭”,Bernardi说,不管何时物质和反物质相触都会发作湮灭。

  全部湮灭进程仅仅转瞬间的事,埋没以后会生出一个W玻色子,它是传递弱相互效果的前言粒子。W玻色子会敏捷衰变,生成一个顶夸克和一个底夸克。

  意大利国立核子物理研讨所的物理学家LucianoRistori说,这两个夸克会衰变出成堆粒子,一粒电子或是一个μ介子和一个中微子,那是一种很少与物质发作效果的鬼魂粒子。

 

  可是W玻色子比顶夸克轻多了,为了将轻盈的W玻色子衰成为更重的粒子,这个进程需求超乎想象力的无穷能量,所以这个进程十分稀有。

  捕捉粒子

  为了找出这个进程,自2001年到2011年,科学家们在费米试验室中以兆电子伏特加快器用500万亿质子和反质子进行了两次对撞试验。然后,他们找出依据终于证明了顶夸克是经过弱相互效果发作的。

  那两次试验将一束质子和反质子撞成了另一种粒子。因为顶夸克不见得极快,科学家们需求凭借厚重的铁、铅或铀探测器和电磁场,捕捉反响生成的那些粒子,以此来证明顶夸克的存在。Ristori说,尽管中微子无法立刻检查出来,可是可以经过反响中缺失的能量对中微子进行核算。

  Ristori还说,依据试验中这些物质的检查频率,该新研讨证明了规范模型关于顶夸克性质的猜测是精确的。他对LiveScience的记者说:“发现这个的概率低于百万分之一,咱们仅仅有幸遇到了一系列的偶然。”

  尽管这个成果十分惊人,可是这个发现一起也意味着一旦涉及到规范模型以外的物理领域,科学家们就近乎在全黑当中探索。规范模型并不适用于地理学上的暗物质和能量观察。

 

  Ristori表明:“现在最大的物理谜题在于暗物质和暗能量,咱们有必要想方设法的对此进行解说,可是当前,咱们还毫无发展。”

相关文章