热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

新实验结果或颠覆粒子物理学标准模型

2022-04-18 14:49     来源:美国费米实验室     对撞机

生成玻色子的概念图。(Shutterstock)

美国费米实验室对撞机探测器(CDF)项目组的科学家称,他们得到了至今对W玻色子质量最准确的测量结果,发现它超过了粒子物理学标准模型的预测值。

该项目负责人之一大卫·托巴克(David Toback)告诉英国广播公司(BBC),如果这个结果得到其它实验的进一步证实,这意味着当今最重要的物理理论之一——粒子物理学标准模型将需要进行修改。

CDF项目组所测量到的W玻色子质量比粒子物理学标准模型的预测值高出0.1%。看起来这是个很小的数字,但是它所产生的影响是巨大的。

虽然粒子物理学标准模型很成功,但是现在科学家已经意识到它需要进一步得到完善,甚至提出其它全新的理论。因为这个模型既不能解释现在所发现的太空中不可见的物质,比如暗物质,也不能解释宇宙的加速膨胀,连对引力的解释也存在一些问题。

在欧洲大型强子对撞机(LHC)项目工作的同行米特什·帕特尔(Mitesh Patel)认为,如果这项实验结果得到证实,这将是近代自爱因斯坦提出相对论之后的又一个飞跃。他说:“如果实验结果经得住验证,这意味着要用新的粒子或是新的作用力来解释这些数据。”

当然,就像著名天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)说的那样,“非同寻常的见解需要绝对确凿的证据支持”。帕特尔说,多数同行对此结果持谨慎的态度。

现在大量的目光都投向了大型强子对撞机的新实验。这个世界上最大的粒子对撞机设施,经过三年的升级工作,即将开展新一轮实验。

帕特尔说:“我们也见过令人激动的结果、也失望过,但是我们希望这是真的,希望在我们有生之年有机会见证能载入史册的理论变革。”



推荐阅读

欧洲核子研究中心的超大型粒子加速器可以用来寻找潜在暗物质粒子存在的证据

像欧洲核子研究中心的未来环形对撞机(FCC)这样的超大型粒子加速器可以用来寻找这些潜在暗物质粒子存在的证据。FCC的规模将是目前世界上最强的粒子加速器LHC的四倍,撞击能量上也可达到LHC的六倍。按照计划,该加速器将于2035年开始运行。 2022-04-18

欧洲大型强子对撞机即将重启

大型强子对撞机是一处深埋于瑞士和法国边境地下的巨型环状设施,由大约2500名工作人员负责运行,并被超过1.2万人的国际科学家群体所使用,其中包括来自美国的近2000名科学家。在未来几周中,这些群体将采取关键性措施以推动对撞机的重启。 2022-04-12

十年来最重要物理发现:颠覆标准模型,实验仪器却已被拆

标准模型是现代物理学的基石,W玻色子则是其中的一种基本粒子。北京时间4月8日,《科学》以封面文章的形式发表了美国费米实验室的最新成果,他们用的数据来自一台十年前就被停用的加速器,却实现了当今最精确的测量精度。 2022-04-12

粒子物理学研究什么? W玻色子最新质量测量结果挑战标准模型?

《Science》杂志评论道:CDF实验最新结果为标准模型关键参数的实验测量注入了新的动力。Tevatron上D0实验也可能重新加入W玻色子质量测量的竞争,分析大型强子对撞机上已收集的的实验数据也有望得到更高测量精度。 2022-04-09

大型强子对撞机ATLAS实验中寻找长寿命粒子的不寻常特征

ATLAS 实验的物理学家正在寻找新的长寿命粒子,以帮助解释我们宇宙的几个未解之谜。高能碰撞使研究人员能够研究衰减非常快的重粒子,例如希格斯玻色子。但与重标准模型粒子(在大型强子对撞机 (LHC) 碰撞点的几毫米内衰减)不同,新的长寿命粒子 (LLP) 在衰减之前可以通过 ATLAS 探测器传播相当大的距离。 2022-03-31

阅读排行榜