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欧洲将上演宇宙大碰撞搜寻上帝粒子

发布时间:2019-10-13 05:16:02

  欧洲将上演“宇宙大碰撞” 搜寻“上帝粒子”

  物质为什么会有质量?这恐怕是个哲学家和疯子才会提出的问题,但问题的答案却是宇宙形成的根本奥秘所在。现在,科学家们向着粒子物理学界的“圣杯”出发了。在瑞士日内瓦的地下,一个长达27公里的世界最大科学设备正在逐渐成型,科学家希望能通过一项宏伟的质子撞击实验,发现在理论模型中形成物质质量的“上帝粒子”。而这个粒子的存在与否关系着现有的宇宙理论是否能够站住脚。

  据英国《卫报》11月20道,欧洲核子物理研究中心(CERN)正在主持建造这个名为“大型强子对撞机”(LHC)的设备,它坐落在地下100米深 的一条周长27公里的环形隧道里,走完全程要花4个多小时。

  对撞机将把两束质子加速到接近光速然后释放,并使质子以高达14 万亿电子伏的能量在隧道中相互碰撞,每秒钟约有8亿次,这将重现约140亿年前诞生宇宙的大爆炸后的情形。

  理论假设中的“上帝粒子”——希格斯玻色子——极不稳定,如果确实存在,它将在碰撞后10亿分之一秒的时间内衰变,因此要想捕捉到它极不容易。起重机将把几台巨大的粒子探测器安置在地下隧道的几个点上,它们将负责追踪希格斯玻色子,其中的Atlas探测器重约7000吨,安置它的洞穴足以容下威斯敏斯特大教堂,还有一个更重,约1.25万吨。

  整个计划耗资42亿英镑,共有来自约30多个国家的2000多名科学家和工程师参与工作。它将取代CERN的大型正负电子对撞机(LEP),在2007年3月投入试用。一旦正式投入运行,可能在几个星期内揭开“上帝粒子”是否存在之谜。2000年,CERN曾宣称,他们在LEP的实验中发现了一些表明希格斯玻色子存在的迹象,但经过一年的分析,他们承认无法找到足够的证据证明其存在。

  相关链接:“上帝粒子”——希格斯玻色子

  自1899年汤姆逊爵士发现电子至今,在一个多世纪的时间里,人类一直孜孜不倦的探索着微观世界的奥秘。当1995年3月2日,美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时,一套称之为“标准模型”的粒子物理学模型所预言的62个基本粒子中的61个都已经得到了实验数据的支持与验证。

  “标准模型”列出宇宙中所有的基本组成粒子,并描述支配其交互作用的法則,以期发现宇宙中所隐含的秩序。然而,这套标准模型的基石——希格斯玻色子——却始终没有被证实。假设中的希格斯玻色子是物质的质量之源,是电子和夸克等形成质量的基础。其它粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。而后所有的粒子相互作用,统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界。

  因此,如果无法证明希格斯玻色子的存在,“标准模型”的大厦就面临着倒塌的危险,科学家也将面临设计新的宇宙理论的抉择。

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