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川嘉粒子计

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  • 科学家发现上帝粒子足迹 存在可能性增加

    2012年07月03日 13:49 新浪科技微博  新浪科技讯 北京时间7月3日消息,据国外媒体报道,欧洲粒子物理研究所科学家近日表示,他们距离证实希格斯-玻色子的存在仅咫尺之遥。研究人员声称,他们已经发现了一个“足迹”和一个“阴影”,现在剩下的唯一工作就是他们自己亲眼看到这种捉摸不定的亚原子粒子。  希格斯-玻色子也被称为“上帝粒子”,宇宙中所有物质的大小和形状都被认为是由这种粒子所决定。位于欧洲粒子物理研究所的欧洲大型强子对撞机项目科学家计划于周三宣布,他们已经接近证实“上帝粒子”的存在。证实“上帝粒子”的存在,将有助于重新构造对物质为何有质量的理解。  长期以来,科学家们一直在致力于寻找所谓的“上帝粒子”,现在他们对这种亚原子粒子有了更新的认识。欧洲粒子物理研究所的科学家表示,他们编译了大量的观测数据,这些数据都显示了希格斯-玻色子的“足迹”和“阴影”,尽管他们仍然从未实际看到这种粒子。  在数十年的艰苦研究和数十亿美元投入的基础上,欧洲粒子物理研究所两个独立的科学家团队虽然都取得了相似的研究成果,但他们仍然对结果相当谨慎。他们并不打算使用“发现”一词。科学家们表示,他们将尽可能发布最贴近“找到了”这一层意思的声明,但也不会去夸大他们的发现成果。英国理论物理学家约翰-埃利斯自上世纪70年代就开始工作于欧洲粒子物理研究所。他表示,“我认为,任何理智的外界观察家都会说,‘这看起来像是一个发现。’我们已经发现了一些与希格斯-玻色子非常相符的事物。”  美国国家费米实验室希格斯-玻色子研究项目负责人罗伯-罗塞尔表示,“粒子物理学家对于承认一项发现,有相当高的认定标准。”他认为,这与发现希格斯-玻色子的距离只在毫发之间。罗塞尔将欧洲粒子物理研究所科学家将于周三宣布的发现结果比喻成发现一只恐龙的化石足迹。“你看到了一个物体的足迹和阴影,但也许你实际上看不到。”就好比恐龙,现在人们只能看到恐龙的化石足迹,但已无法实际看到恐龙。  美国国家费米实验室科学家表示,这些数据也许并不能解释希格斯-玻色子的问题,但是问题的解决已经极其地接近了。巴黎大学物理学家格雷高里奥-贝尔纳迪在美国国家费米实验室中领导实施了一项主要实验。他表示,“这是一个真正的悬念。在我们的多次观测中,发现了希格斯-玻色子强烈的衰变信号。”  对于大多数人来说,希格斯-玻色子是一个难以理解的深奥概念。科学家们希望利用这一概念来解释亚原子粒子本身是如何形成的,是如何赋予物质质量的。这一理论最初是由苏格兰物理学家彼德-希格斯于上世纪60年代提出的。该理论猜想,存在一个能量场,粒子在其中与一种关键粒子相互影响,这种关键粒子就是希格斯-玻色子。  本周在澳大利亚举行的一次物理学会议上,欧洲粒子物理研究所正式提供了他们的证据,但他们计划在日内瓦会议上正式发表声明。两个独立的研究团队,即ATLAS项目组和CMS项目组,也计划分别于十月和十二月的会议上公开披露更多关于希格斯-玻色子的数据。这两个研究团队分别独立地开展研究工作,以确保发现结果的准确性。  研究过欧洲粒子物理研究所最新数据的科学家们均表示,数据分析显示,希格斯-玻色子已经被发现的确定性很高。再结合两个独立研究团队的非公开结果,可以认为已经接近发现希格斯-玻色子。欧洲粒子物理研究所发言人詹姆斯-吉利斯周一表示,他对于ATLAS项目组和CMS项目组数据的非正式组合研究结果表示非常谨慎。“将两个实验数据结合研究,是一项非常复杂的任务。这就是为什么这项实验很耗时间,也是为什么我们周三并不会提供组合研究成果的原因。”  美国加州大学物理学教授约翰-圭诺恩表示,“如果计算确实是正确的,那么可以直接说,我们在某种意义上已经登上了顶峰。”美国加州理工学院物理学家西恩-卡罗尔将于周三飞赴日内瓦参加发现成果宣布大会。卡罗尔表示,“如果ATLAS项目组和CMS项目组确实独立地发现了希格斯-玻色子足迹,那么只有最小气的人才不相信科学家们的发现。”(彬彬)

  • 科学家同时观察到光的粒子性与波动性(图)

    2012年11月08日 07:17 新浪科技 http://i2.sinaimg.cn/IT/2012/1108/U7917P2DT20121108071456.jpg  上面的想象图演示的是单光子穿过干涉仪时的情景,干涉仪的输出端装有量子分光镜。图中远处可以看到正弦振荡的波形,表示的是单光子干涉,是一种波动现象。而在图片近处,观察不到振荡,说明只表现出粒子的特性。在两种极端之间,单光子的行为连续不断地从波的形式向粒子形式转变,图中显示了这两种状态的重叠。http://i2.sinaimg.cn/IT/2012/1108/U7917P2DT20121108071520.jpg  受艺术家毛里茨·科内利斯·埃舍尔作品的启发绘制的艺术图,显示了光在粒子态和波形态之间的连续变化。http://i3.sinaimg.cn/IT/2012/1108/U7917P2DT20121108071529.jpg  受艺术家毛里茨·科内利斯·埃舍尔作品的启发绘制的艺术图,显示了光在粒子态和波形态之间的连续变化。 http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/1108/U7917P2DT20121108071536.jpg阿尔贝托·佩鲁佐(左)和彼得·夏伯特(右),研究论文的并列第一作者。http://i2.sinaimg.cn/IT/2012/1108/U7917P2DT20121108071555.jpg  实验中用以检测波粒二象性的量子光子芯片。单光子通过光纤进入环路,在输出端被极其敏感的探测器检测到。  新浪科技讯 北京时间11月8日消息,长久以来,人们都知道光既可以表现出粒子的形式,也可以呈现波动的特征,这取决于光子实验测定时的方法。但就在不久之前,光还从未同时表现出这两种状态。  关于光是粒子还是波的争论由来已久,甚至可以追溯到科学最初萌芽的时候。艾萨克·牛顿提出了光的粒子理论,而詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的电磁学理论认为光是一种波。到了1905年,争论出现了戏剧性的变化。爱因斯坦提出光是由称为“光子”的粒子组成,借此解释了光电效应。他也因此获得了诺贝尔物理学奖。光电效应的发现对物理学影响深远,并为后来量子力学的发展作出了重大贡献。  量子力学在对微小粒子,如原子和光子的行为预测上,具有惊人的准确性。然而,这些预测非常违反直觉。比如,量子理论认为类似光子的粒子可以同时在不同的地方出现,甚至是同时在无穷多的地方出现,就像波的行为一样。这种被称为“波粒二象性”的概念,也适用于所有的亚原子粒子,如电子、夸克甚至希格斯玻色子等。波粒二象性是量子力学理论系统的基础,诺贝尔奖获得者理查德·费曼将其称为“量子力学中一个真正的奥秘”。  刊于《科学》杂志上的两组独立研究,利用不同的方法对光从波形态向粒子态的转变进行了测定,以揭示光的本质面貌。两组研究都来源于理论物理学家约翰·惠勒于上个世纪80年代进行的经典实验。惠勒的实验提出,观察光子时应用的方法,将最终决定光子的行为是像粒子还是像波。  阿尔贝托·佩鲁(Alberto Peruzzo)佐是布里斯托大学量子光子学中心的研究员,在他的带领下,一个由物理学家和量子理论物理学家组成的团队根据惠勒的实验设计了新的方法,以同时观测光的粒子性和波动性。他们利用光分离器使一个光子纠缠另一个光子。通过对第二个光子的测定,来决定对第一个光子的测定方法。这一过程使研究者得以探索光从波的形式向粒子态转变的过程。  “这种测量装置检测到强烈的非定域性,证实了实验中光子同时表现得既像一种波又像粒子,”佩鲁佐说,“这对光或者是波形态,或者是粒子态的模型是非常有力的反驳。”  量子光子学中心的主管杰里米·奥布莱恩(Jeremy O’Brien)说:“为了进行这项研究,我们使用了一项新颖的量子光子芯片技术。这种芯片具有可重构性,即它可以根据不同的电子环路来进行编程和操控。这项技术在今天的量子计算机研究中处于十分领先的地位,而在未来,它还将带来更多有关量子力学尖端研究的重要成果。”  尼斯大学国家科学研究中心的弗洛里安·凯瑟(Florian Kaiser)利用纠缠光子对实现了惠勒的实验。一个光子通过干涉仪被探测到,使研究者能够测定第二个光子的状态,是像波的形式还是粒子形式,或者是二者之间。他们的实验也实现了光子从波的形式向粒子状态的连续转变。(任天)

  • 大型强子对撞机最新发现“美丽粒子”

    http://photocdn.sohu.com/20120504/Img342377026.jpg大型强子对撞机的紧凑渺子线圈探测器发现了Xi(b)*存在的证据  【搜狐科学消息】据国外媒体报道,大型强子对撞机(LHC)最近在进行原子粉碎实验时检测到了一个新的亚原子粒子,这是一个美丽的粒子。新发现的粒子早已被理论所预言,但从未被发现。  新的粒子被称为Xi(b)* ,是一个重子。据悉,重子是由三个更小的被称为夸克的物质组成。组成原子核的质子和中子也是重子。Xi(b)* 粒子属于所谓的美重子,其包含一个底夸克,亦称美夸克。虽然发现Xi(b)*未必见得是一个惊喜,但这一发现应有助于科学家解决“物质是如何形成的”这一更大的难题。进行大型强子对撞机实验的美国康奈尔大学的物理学家詹姆斯•亚历山大(James Alexander)说:“这是墙上的另一块砖。”  不同于质子和中子,美重子的寿命极其短暂,Xi(b)*存在不到一秒钟就衰变成其它21个短命粒子。美重子需要极高的能量才能创造出来,所以它在地球上除了原子加速器的中心,如坐落于日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机,其它地方都找不到。  大型强子对撞机的科学家不是直接发现这个新的粒子,而是他们看到了它衰变的证据,大型强子对撞机的紧凑渺子线圈(Compact Muon Solenoid,CMS)探测器捕捉到新粒子在质子和质子碰撞后的凌乱余波中衰变的过程。CMS的物理学家文森佐•奇欧奇阿(Vincenzo Chiochia)说:“寻找这个粒子真的很辛苦,在这样一个混乱的状况下寻找这种复杂的衰变,使我们对自己的能力充满信心,未来我们也可以找到其它新粒子。”  CMS的科学家表示,这个新粒子的存在已被证实,研究人员有99.99%的信心认为这一结果不是因为偶然。没有参与这项研究的费米实验室的科学家帕特里克•卢肯斯(Patrick Lukens)说:“这一发现进一步证实物理学家对夸克如何结合在一起的理解在本质上是正确的。”  这个粒子曾被物理学中非常成功的理论模型预言,被称为量子色动力学(quantum chromodynamics),该模型演示了夸克如何结合,以及如何创造更重的粒子。然而,卢肯斯说,发现Xi(b)*对寻找希格斯玻色子没有影响。希格斯玻色子可以解释为什么质量存在于宇宙中,它也是由量子色动力学模型所预言的粒子。(尚力)

  • 科学家提出未来20年粒子物理学研究框架

    追寻隐藏在物质、能量、空间与时间背后的秘密2013年08月10日 来源: 科技日报 作者: 常丽君 科技日报讯 据物理学家组织网8月8日报道,由美国物理协会组织的斯诺马斯夏季研究会于7月28日到8月6日召开,会上来自100所大学和实验室的近700位粒子物理学家经过9天的密集讨论,最后以一个统一的框架来总结。这一框架规划了物理学家如何在未来20年里揭示隐藏在物质、能量、空间与时间背后的秘密。 在过去两年中,物理学家在理解宇宙基本法则方面取得了非凡进步,但在有关宇宙性质的很多方面依然觉得困惑。比如中微子的基本属性、暗物质和暗能量的所有性质等等问题至今仍保持神秘。而在去年7月发现与希格斯玻色子高度近似的新粒子并不断加深确认后,物理学家们提出了一个粒子物理学未来研究工作的20年展望,包括了今后要研究的宇宙问题框架。 以下是问题简述: (1)希格斯粒子与人们迄今为止所遇到的任何其他粒子都不同,它为何会不同?还有更多的不同之处吗? (2)中微子非常轻、难以捉摸而且会在飞行中改变身份。怎样使这些特性符合我们对自然性质的理解? (3)已知粒子占了宇宙中所有物质的1/6,剩下来的是暗物质。但它究竟是什么?我们能在实验室里探测到这些粒子吗?自然界还有其他未发现的粒子吗? (4)自然界已知有四种力,它们能否统一成一种力的形式?还有其他科学家未曾预料的新力吗? (5)时空中是否存在隐藏的新维度? (6)大爆炸产生了物质和反物质,但我们今天的世界只由物质组成,为什么? (7)宇宙的膨胀为何会加速? “在粒子物理学领域有许多能量,也有大量的观点,”美国物理协会粒子与场分部主席乔纳森·罗斯纳说,“在过去的一年来,我们发现了希格斯玻色子,并在研究中微子行为上取得了重要成果。但还有更多秘密等着发现。我们对宇宙物质和能量掌握的还不到5%,而在未来20年里,将有什么实验来帮助我们拓展这些知识呢?” 此外,会议报告也反映了科学家们的下一代观念,包括了对研究生、博士生和该领域年轻科研成员的调查结果,而他们将成为粒子物理学界的中流砥柱。“我们对近1000名年轻科学家进行了调查。” 美国锡拉丘兹大学研究人员乔纳森·阿萨迪说,“斯诺马斯进程还在计划下一代实验,其中许多长达10年之久。今天的决定将造就未来年轻科学家的职业,从现在开始他们将执行这些实验。” 最终报告将于今年秋季公布,将详细解释每个问题的科学重要性,以及探索这些问题所需的科学仪器。会议报告将为粒子物理学项目优选小组(P5)提供决策参考,开发战略性计划并为美国能源部和国家科学基金会提供建议。(常丽君) 《科技日报》(2013-08-10 二版)

  • 【求助】定性粒子与定量粒子的选择原则是什么?

    实验室的gc-ms终于调试好了,想先用一段时间再去参加厂商培训,开始在摸索中使用它做筛查。今天遇到一个问题,就是定性粒子与定量粒子的选择问题。关于定性粒子,是选择丰度最高的几个碎片粒子呢还是选择质量数相对较大的碎片粒子?关于定量粒子,是不是选择丰度最大的粒子峰就行了?请各位老师指教。先谢过大家了。[em0808]

  • 科学家发现疑似上帝粒子:物质为何有质量

    2012年07月04日 16:05 新浪科技微博http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0704/U5385P2DT20120704170330.jpg欧洲核子研究中心(CERN)宣布上帝粒子最新进展发布会现场  新浪科技讯 北京时间7月4日下午消息,据路透社报道,欧洲核子研究中心(CERN)的科学家们发现了一种新的亚原子粒子,这可能是难以捉摸的希格斯玻色子(上帝粒子),而希格斯玻色子被认为是宇宙形成的关键。  英国科学技设施委员会行政长官约翰-沃默斯利在伦敦举行的一个发布会上表示:“我可以证实,一个粒子已被发现,这个粒子与希格斯玻色子理论所描述的粒子是一致的。”  寻找希格斯玻色子的两个小组中的一个小组的发言人乔-因坎迪拉在日内瓦附近的欧洲核子研究中心对人们说:“这是一个初步的结果,但我们认为这个结果非常强,非常坚实。”  希格斯玻色子是一种亚原子粒子,理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一,被认为是物质的质量之源。由于它难以寻觅又极为重要,因此被称为“上帝粒子”。  希格斯玻色子的理论最早是在1964年由6位物理学家共同提出来的,其中就包括英国爱丁堡的皮特·希格斯(Peter Higgs)教授。他们当时提出这一粒子的目的就是为了解释为何其它粒子会拥有质量。根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。  理论上,希格斯玻色子的存在将正好补全描述整个宇宙如何运行的物理学标准模型的缺陷,因此它便显得尤其重要。对于今天的结果,CERN总监罗夫·霍雅(Rolf Heuer)说:“今天是人类自然观的一个里程碑。疑似希格斯波色子的发现,使我们有机会进行更加详尽的研究,也对统计规模提出了更高要求,以确定新粒子的性质,使探索宇宙的其他秘密获得一缕曙光。”(孝文)

  • 中国科学家:发现上帝粒子比登上月球更重要

    2012年07月08日 12:10 新华网  新华网合肥7月8日电(记者徐海涛)宇宙万物皆有质量,但质量的来源是什么?随着欧洲核子中心日前宣布很可能发现了“上帝粒子”,这个终极问题有望得到解答。为了详细了解“上帝粒子”及中国科学家参与研究的情况,记者采访了中国科学技术大学教授刘衍文。  构成宇宙万物的最小物质单位是基本粒子,包括夸克、电子等,而要解释这些基本粒子的质量来源,必须找到最后一种基本粒子:被称作“上帝粒子”的希格斯(Higgs)粒子。过去30年,全球粒子物理学家都在苦苦追寻“上帝粒子”的踪迹,位于瑞士日内瓦市郊的欧洲核子中心与美国费米实验室是两个主要研究平台。  毕业于中科大少年班的刘衍文,从1999年起进入日内瓦大学攻读博士,此后一直在欧洲核子中心与美国费米实验室参与科研。2008年,欧洲核子中心建成启用了全球能量最大的强子对撞机,来自几十个国家的数千名学者参与研究。作为来自中国的学者之一,刘衍文从参与分析第一批数据开始,经历了发现“疑似上帝粒子”的全过程。  “新粒子不是一下子发现的,是长期数据积累的结果。”据刘衍文介绍,在前3年上亿次数据采集、分析的基础上,欧洲核子中心的科学家们在2011年逐渐发现了一些新粒子存在的迹象。“到2012年数据中新信号的统计显著性可以让人信服,新粒子是确实存在的。”  2012年6月下旬,欧洲核子中心内部决定在7月4日公布这个重大发现。“从对撞机上取下最后一批数据,分析出结果,再在3000多人的合作组内通过评审,留给科学家的时间实际上只有两周。”刘衍文说,工作强度非常大,很多人都有连续工作通宵的经历。  “目前宣布的这种新粒子,表现出的特征与理论预期极为接近,但从科学角度还不能100%断定它就是‘上帝粒子’。”刘衍文透露,欧洲核子中心将从2013年起把对撞机能量从8TeV提高到14TeV,进一步通过实验测量其性质。  “如果最终确认为‘上帝粒子’,那么这将是人类探索自然过程中的一大步,使我们能站在一个新的高度,思考我们身处的这个宇宙。”刘衍文说,基础科学的每一个重要进步,都有可能大大推动应用科研的发展。“从科学意义上讲,发现‘上帝粒子’比人类登上月球更重要。”  在欧洲核子中心的ATLAS和CMS两大研究组,共有来自世界各国的7000多名科学家参与工作。“因此,很难说这种新粒子是由哪个国家或者哪个人发现的。”刘衍文认为,这个成果应该属于全人类。  据了解,在欧洲核子中心参与研究的中国科学家来自五个科研单位,分别是中国科学技术大学、中科院高能物理研究所、北京大学、南京大学与山东大学。中国科研人员约占中心总人数的百分之一,其中来自中科大的团队人数最多,达到20人。  为寻找“上帝粒子”,中国科学家在仪器研制、设备调试、数据分析等方面作出了重要贡献,在欧洲核子中心赢得了良好的国家声誉。“欧洲核子中心给所有的外来学者提供工作环境,但不发工资。”刘衍文说,中国学者们的经费都来自于科技部、中科院与国家自然科学基金委员会。“我们能代表中国参与这一全球重大科研活动,背后是国家力量的长期支持。”

  • 科学家解析“上帝粒子” 或可进行时间旅行

    科学家解析“上帝粒子” 或可进行时间旅行

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051142_375967_1644522_3.jpg欧核中心的结果是否是最后的发现? http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051142_375968_1644522_3.jpg“上帝粒子”与上帝无关 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051144_375969_1644522_3.jpg“上帝粒子”或是个大家庭 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051144_375970_1644522_3.jpg“上帝”是否讨厌“上帝粒子” http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051146_375971_1644522_3.jpg曾被怀疑可进行时空旅行的“上帝粒子” http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207051147_375972_1644522_3.jpg成为明星的“希格斯玻色子” 腾讯科技讯(Everett/编译)据国外媒体报道,2012年7月3日,似乎今天的人们都在为着同一样事件而等待,被喻为“上帝粒子”的希格斯玻色子让全世界为之疯狂。随着我们越来越接近这个神秘的基本粒子,在探索“上帝粒子”的过程中,一直不缺少关于该粒子的神话、谣言,而对于粒子物理学家而言,这项发现任务仅是至始至终的数学与理论模型。 在本周,欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)工作的物理学家们正在不懈地筹备一次大公告,这是否是我们一直等待的历史性时刻呢?在经典的量子物理模型中,百分之百的确认事件似乎将不太可能发生。当我们正在等待极为珍贵的“5西格玛”结果时,已经有了一些关于神秘的“上帝粒子”奇特的故事。自从大型强子对撞机的超导磁铁加速运转起来之后,“上帝粒子”古怪的行为已经被我们所认识、所困惑。 需要说明的是,寻找希格斯玻色子与“上帝”之间并不处在关联,希格斯也不是一个堪称“神圣”的事物,它由物理学家彼得·希格斯的名字命名,是一种自旋为零的基本粒子,并赋予了宇宙中物质的质量。因此,由于该粒子在标准模型中的地位,让我们认识到其中存在惊人的规律。 诺贝尔奖得主利昂·M·莱德曼(Leon M. Lederman)与科普作家迪克·特雷西(Dick Teresi)在1993年出版的书籍《上帝粒子:如果宇宙是答案,那什么才是问题?》中提到了令人难以捉摸的希格斯玻色子之谜。此后,主流媒体抓住了这个十分特别的名称,如同物理学家们努力寻找一个能解答宇宙终极规律的万能公式。虽然希格斯玻色子与上帝之间并不存在联系,但它却是宇宙万物的质量之源,是揭开宇宙中所有物质质量的关键步骤。 在2010年,美国费米国家实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)工作的粒子物理学家提出了一个有趣的命题:希格斯玻色子是否还具有五种不同的类型,如果存在那么我们该如何命名它们呢?既然是被喻为“上帝粒子”,那么也许还有其他“孪生兄弟”粒子。该理论也被称为双希格斯子二重态模型(2HDM),暗示了宇宙中存在着更多希格斯玻色子,本项实验由费米实验室万亿电子伏粒子对撞机完成。但实验结果却令任何一个粒子物理学家感到惊讶,宇宙中可能不至存在一种希格斯粒子。 根据美国探索发现栏目工作人员詹妮弗(Jennifer Ouellette)调查,我们似乎对“上帝粒子”存在着潜在影响误解,许多物理学家认为“上帝粒子”不适合用于描述希格斯玻色子。费米实验室的科学家利昂·M·莱德曼在十多年前提出的这一词汇一直在此后的岁月中“误导”着一些人们,比如思想物理学家试图证明或者证伪与“上帝”存在有关的命题。如果希格斯玻色子是“上帝粒子”,那么许多粒子物理学家则是信奉多神教的人,因为希格斯玻色子可能不只一种。 从希格斯玻色子被提出到现在的发现成果看,该粒子在相当长的时间内逃避我们的探测,使得一些科学家们认为这是一个疯狂的发现之旅。在2009年,一位物理学家发表了一篇讲述为什么希格斯玻色子很难寻找的论文,其结果认为上帝讨厌希格斯玻色子的存在。 总的来说,该理论显得有些诡异,在希格斯玻色子被对撞机创造出来时,可发出特殊的传输信号,并在被探测器捕捉到之前却将加速器的信号磨灭了。因此,上帝并不想看到“上帝粒子”被人类所发现。而物理学家所希望的是通过对撞机实验发现“上帝粒子”所在的能量区间。 在1994年的科幻电影《时空特警》中,影片中的刺客进行了时间旅行,就如同回到过去的杀手将你的祖父杀死,而希格斯玻色子似乎被赋予类似的功能,甚至可进行时间旅行,在对撞机将其创造出来时它就进行了时间旅行,扼杀了向真实世界信号的发送。该情节酷似《时空特警》的续集。 根据范德比尔特大学理论物理学家汤姆·维勒(Tom Weiler)等介绍:“进行时间旅行的希格斯玻色子可能不会违背任何物理定律,基于该理论的希格斯粒子还会在同一时间形成一个被称为‘希格斯态’的粒子,可利用第五维时空进行时间旅行并回到过去。”根据相关研究人员的计算,这些“希格斯态”粒子的信号被送回到过去的某个时间上,因此该理论曾经被用于解释所有类型的“怪异的鬼把戏”。 对于“希格斯玻色子”成为一个类似名人效应的事物已经不不足为奇,尽管大多数的民众并不了解希格斯玻色子是何物,但这个曾经被假设的粒子显然更受到欢迎。有关“上帝粒子”的神话往往比真相来得更加夸张,并传出了似是而非的说法和传闻。而在欧洲核子研究中心宣布最新发现之际,该粒子已完全成为了世界的焦点。

  • 物理学基本粒子“上帝粒子”身份获新证据支持

    物理学基本粒子“上帝粒子”身份获新证据支持  新华网日内瓦3月14日电(记者 吴陈 王昭) 欧洲核子研究中心(CERN)14日发布公告称,对更多数据的分析显示,该中心去年宣布发现的一种新粒子“看起来越来越像”希格斯玻色子。  CERN去年7月4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS发现了同一种新粒子,它的许多特征与科学家寻找多年的希格斯玻色子一致。  物理学标准模型预言了62种基本粒子的存在,其他粒子都已被实验所证实,只有希格斯玻色子未得到确认。由于它极其重要又难以找到,故被称为“上帝粒子”。  根据最新公告,科学家分析了比去年的研究多两倍半的数据,计算新粒子的量子特性以及它与其他粒子之间的相互作用,结果“强有力地表明它就是希格斯玻色子”。  但CERN表示,目前还无法判断它到底是标准模型中的希格斯玻色子,还是其他理论预测的好几个最轻的玻色子的组合。要弄清这个问题,还需要大型强子对撞机搜集更多数据,对各种衰变模式进行分析,“找到这个答案需要时间。”  希格斯玻色子得名于英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯,他预言了这种粒子的存在。假设中的希格斯玻色子是物质的质量之源,其他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。  对这一重大发现做出重大贡献的大型强子对撞机已于今年2月中旬进入第一次长期停机维护,CERN将对包括大型强子对撞机在内的整个系列加速器装置进行维护和升级。  停机期间很多实验工作将继续进行,其中包括对大型强子对撞机收集的新粒子数据进行分析。大型强子对撞机预计于2015年再次启动,届时其对撞能量将提高到设计最高能量——每粒子束流7万亿电子伏特。

  • 【分享】大型强子对撞机将长期运行 有望发现上帝粒子

    北京时间2月4日消息,据国外媒体报道,欧洲核子研究中心(CERN)发言人詹姆斯吉利斯2月3日表示,在最新一轮实验中,大型强子对撞机(LHC)项目科学家可能会揭开物质质量之源的谜团。大型强子对撞机此次将不间断运行近两年时间,直至2011年底。 大型强子对撞机是世界上最大、最昂贵的科学设施,将于本月晚些时候再度启动。吉利斯在接受媒体采访时表示,科学家或能在这次实验期间揭开希格斯玻色子的庐山真面目。希格斯玻色子的特性难以捉摸,被称为“上帝粒子”,科学家认为它是物质的质量之源。苏格兰物理学家彼得希格斯在30年前曾表示,希格斯玻色子或许能解释物质如何聚在一起,创造宇宙及宇宙万物。 吉利斯在谈到希格斯玻色子时说:“只要它确实存在,我们发现它的几率将相当大。”据吉利斯介绍,大型强子对撞机这次将运行18至24个月,在此期间它将给科学家带来丰富的信息和数据。大型强子对撞机是一座位于瑞士与法国边界、日内瓦近郊的粒子加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用,由欧洲核子研究中心负责管理。 即便大型强子对撞机不能揭开希格斯玻色子神秘面纱,这并不意味着它不存在。经过第一次的长期运行和历时一年的停工准备,大型强子对撞机可能会再次在最高能级启动。吉利斯说:“要想捕获希格斯玻色子,这或许是我们所需要的能量强度。”大型强子对撞机于2008年9月首次启动,但在长达27公里的地下环形隧道发生爆炸后被迫关闭。 这台对撞机旨在推动以相反方向高能运转的粒子撞击。数十亿次撞击将产生大量数据,以供欧洲核子研究中心和全球各地一万名科学家研究和分析,每一次撞击都会产生类似于137亿年前宇宙大爆炸发生瞬间的状态,有助人类进一步探索宇宙起源之谜。宇宙大爆炸喷射的物质最终形成了恒星、行星和地球生命,但希格斯理论认为,只有在希格斯玻色子这样的粒子将物质聚集在一起,赋予其质量,上述一幕才有可能发生。 大型强子对撞机2009年底大约运行了两个月,令粒子束在地下隧道撞击产生了2.36万亿电子伏特(TeV)的能量,这也是质子流对撞能级的最高纪录。上周,在法国小城夏蒙尼召开的会议上,欧洲核子研究中心的物理学家、工程师和项目经理决定长期运行大型强子对撞机,冬天也不关停。 吉利斯表示,如果一切按计划顺利进行,对撞产生的能量最终将达到7万亿电子伏特。到明年年底,大型强子对撞机将再次关闭12个月之久,以便工程师可以对环形隧道进行维护,安装大量新设备,为接下来的新一轮对撞实验做准备。下一轮对撞实验可能在2013年开始,目标是产生14万亿电子伏特的能量。作者:孝文 来源:新浪科技 发布时间:2010-2-4 10:43:44

  • “上帝粒子”的性质尚需进一步探究

    “上帝粒子”的性质尚需进一步探究

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207061220_376118_1644522_3.jpg 俯瞰大型强子对撞机http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207061220_376119_1644522_3.jpg CMS紧凑μ子线圈探测器http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207061221_376120_1644522_3.jpg CMS紧凑μ子线圈探测器发言人宣布新玻色子的发现http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207061221_376121_1644522_3.jpg现年83岁的彼得·希格斯教授http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207061221_376123_1644522_3.jpg大型强子对撞机将在年底验证新玻色子的自旋特性 腾讯科技讯(Everett/编译)据国外媒体报道,昨天欧洲核子研究中心的科学家宣布了关于希格斯玻色子,即被喻为“上帝粒子”发现结果,严格地说CMS紧凑μ子线圈探测器和ATLAS超导环场探测器得出的结果还存在500万至1000万分之一的证伪概率,也就是说从概率学统计上看,“上帝粒子”并没有得到100%的确认。但科学家认为这样的结果已经足够可以对外宣布发现了希格斯玻色子的存在,这是全世界最想得到的粒子,目前已经被人类发现了。 狂热的掌声、口哨声以及欢呼声荡漾在位于瑞士与日内瓦边界上的欧洲核子研究中心总部礼堂内,这里是高能物理、粒子对撞实验的研究基地。早在五十年前左右,英国爱丁堡大学教授彼得·希格斯就曾预言了该粒子的存在,希格斯玻色子的发现意味着粒子物理学标准模型可以解释所有已知的粒子和力场,现在已经发展完整了。 科学家认为希格斯玻色子位于125至126 GeV质量区间内,由欧洲核子研究中心大型强子对撞机CMS紧凑μ子线圈探测器与ATLAS超导环场探测器进行对撞分离试验,其标准差需达到5西格玛的水平。从该标准差角度看,即使按照粒子物理学家的严格标准,这样统计学概率也足以确认新粒子的发现。 在当地时间上午九时许,欧洲核子研究中心总干事罗尔夫豪雅(Rolf Heuer)对一场激烈的研讨会做了最后的总结,认为我们已经发现了希格斯玻色子的存在。现在,在澳大利亚墨尔本举行的高能物理国际会议受到了越来越多人的关注,来自欧洲核子研究中心的科学家成为了会议的焦点人物。但是,位于伊利诺伊州芝加哥市附近的美国国家费米实验室主任、物理学家皮耶·奥登(Pier Oddone)对欧洲核子研究中心宣布希格斯玻色子被发现一事表达了自己的见解:他认为欧洲核子研究中心对希格斯玻色子的判断还需要进一步确认,并评论到:“这看起来像是一只鸭子,而且走起路来也像只鸭子,因此我们也打算将其确认为鸭子”。 根据CMS紧凑μ子线圈探测器科学家乔·因坎代拉(Joe Incandela)以及ATLAS超导环场探测器科学家法比奥拉·贾诺蒂(Fabiola Gianotti)在一份报告中提到,我们发现了在125至126 GeV质量区间内存在于理论上希格斯玻色子相符合的神秘粒子,他们都声称CMS紧凑μ子线圈探测器与ATLAS超导环场探测器达到了5西格玛的标准差,这两个公告得到了热烈的欢呼。这个结果与较早前的发现大致相同,在去年12月份的对撞机研究中,至少两个科学家小组报告了类似的希格斯玻色子的提示信息。 在欧洲核子研究中心的礼堂外,发布日前晚十一点多久开始有人排队等待进入发布礼堂中,由于没有足够的房间,许多人只能在门外守候。在过去的几天内,一连串的谣言、秘闻透露以及炒作层出不穷,而事实上该发现仅是一个简单的数据收集,我们有自信认为目前的发现是最好的预期结果。 科学家认为希格斯玻色子赋予了所有基本粒子以质量,允许物质的存在事件发生,这是一个基本的物质或者量子单元,不论是希格斯场还是所有普通的实体,都必须允许所有的粒子通过,但是一些像光子就可以不受阻碍,因为它们是无质量的。这就如同一只被困在蜜糖中的苍蝇,必须顽强地奋斗。希格斯粒子与希格斯场在标准模型中存在,但在欧洲核子研究中心的报告出来前,还没有被确定探测到。 在欧洲核子研究中的研讨会上充满了各种情绪和兴奋,比如彼得·希格斯教授(Peter Higgs),他在1964年假设了希格斯玻色子的存在,他认为今天在他的一生中发生了一件不可思议的事情。ATLAS超导环场探测器科学家法比奥拉·贾诺蒂认为该粒子与标准模型中的玻色子质量符合的非常好,但许多物理学家更倾向于称其为“新玻色子”,而不是希格斯玻色子。 这是因为我们还不知道该粒子的具体属性,即便是在质量区间上与标准模型中的希格斯玻色子符合得很好,但是还不能确认我们所发现的粒子与希格斯玻色子之间还存在那些相似属性。欧洲核子研究中心总干事罗尔夫豪雅认为:这是一次长途旅行,我们下一步将着手调查新发现粒子的所有属性,其中一个特性为粒子的自旋,在标准模型中希格斯玻色子的自旋应该为零。根据CMS紧凑μ子线圈探测器科学家奥利弗·巴奇木勒尔(Oliver Buchmueller)介绍:“大型强子对撞机将在2012年底确认希格斯玻色子的自旋特性。” 我们目前所知道的标准模型是不完整的,其中并不包含暗物质和引力,因此非标准模型的希格斯子可能会更令人感到兴奋。欧洲核子研究中心总干事罗尔夫豪雅对此评论为:每个人都不只是对发现感到兴奋,而是关心这项发现的应用前景。

  • 上帝粒子的悬念有尽头吗?

    本报记者 张梦然 梦然快语http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130705/021372953844250_change_wangxl3712_b.jpg 霍金常赌常败。本来希格斯粒子一事这么多年没苗头,他是想拿来翻盘的,但在去年的这个时间,他认栽了,随后也很大方的请诺贝尔奖评委会关注一下彼得·希格斯。 2012年的7月4日,希格斯粒子出现的新证据搅动了物理学界。如今一年过去,有人操心起物理学的未来命运;有人依然对新粒子持怀疑及否定态度。在欧核中心(CERN)那边,支持这种亚原子粒子存在的证据正不断增加中。 但到了研究小组成员嘴里,说法几乎没变化。3日物理学家组织网文章援引CERN一位成员的话称:“现在毫无疑问的确定我们多了一枚新粒子,玻色子的一种。但还要再证明它是否就是人们苦苦寻觅的希格斯玻色子。” 爱好物理的网友纳闷道,这怎么还不如去年发布会上来的确定呢。当时CERN主任还对媒体称,如以一个外行人的角度,他们已经发现希格斯玻色子了。 一年的日子里,物理学家们也分析了铺天盖地的信息,数据总量是发现那时的2.5倍。今年3月,CERN小组已对外宣布,新粒子至少有两点“希格斯特征”:一是自旋为零;二是处于低能正宇称态。而且其表现恰如预期,让人越看越觉得它就是一直所企盼的结果。 但为何至今不敢绝对肯定地说,这个具备了希格斯粒子“五脏六腑”的新丁,就是那个答案呢? 因为其中有一些数据的疑点和观点的交锋仍待解决。 数据中不符合期望的值,不久前被判断为不具有影响整体结果的意义。但学派间的争论就没那么容易解决了。传统理论派认为,标准模型的希格斯玻色子是唯一的,只有一个;而诸如弦理论等新锐派提出,这个数字最少也应当是5。 目前CERN搜集到的所有证据都在为“唯一论”提供有力的支持。但不管是多有话语权的实验室还是多么高瞻远瞩的物理学家,都不可能为上帝粒子的唯一性下定论,因为始终有可能存在其他超出强子对撞机乃至人类认知能力的粒子存在。 亦因此,科学家敢于将新粒子存在的证据拿到即将在斯德哥尔摩召开的欧洲物理学会会议上发布,但一致认为要彻底证明新粒子的身份,更庞大的数据才是硬道理。 我们在此必须先赞赏CERN对待科学的严谨(忘了他们和意大利人闹的中微子超光速吧)。只是事态也在走向悲观,新粒子身份的悬念怕是没有揭晓的一天了,它最后成了“两分法悖论”里那个走也走不到终点的路人。 这些科学上的新突破,像是只为了解答“脑子出问题的人才会考虑”的艰涩理论,技术的进步则在为此提供帮助。但理论是不能被证明的——或者说,我们永远不能肯定是否找到了100%正确的理论。就算标准模型因希格斯粒子的确认而趋于完美,那它也仅描述了组成宇宙所有物质的5%而已——常规物质在宇宙中所占的比重。 不过,科学上虽永远无法证明某些事物是正确的,却可以进行相反的论证。其方法只有一个,不断减去那无穷的可能性。然后只要它在数学上是协调的、和人们一直以来的观察是一致的,那么它就有权力给一个长期争论的命题划上休止符。 也不用被此蛊惑的忧心起物理学的未来命运了。量子力学奠基人玻恩曾对一群科学家说:“尽我所知,物理学将在6个月内完结。”说话时是上世纪20年代末。 其实,如我等一般人眼中,上帝粒子这项物理学界“30年甚至40年间最大的发现”,最好有朝一日能变得像地球围着太阳转那样清楚明白,或者哪怕像天圆地方说一样荒谬也行——但恐怕,只有时间才是此事唯一的裁决者。 背景链接: 希格斯玻色子,因其难以寻觅又极为重要,也被称为“上帝粒子”。它是一种由物理学家彼得·希格斯于1964年首次提出的行迹诡秘的粒子。被认为在大爆炸后宇宙冷却之时,赋予了物质“质量”的属性。在它被预言之前,标准模型有一个致命缺陷——它所演绎出的世界里没有质量,而当其他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,这也是标准模型62种基本粒子中最后一块基石。 希格斯玻色子无法直接观测到,但能通过观测到某种粒子衰变之后产生的光子等其他粒子,反推这些光子会不会对撞机中粒子碰撞产生的希格斯玻色子衰变出来的。于是,自2008年起,依照彼得·希格斯本人以及其他重要学者的理论,全世界数以千计的物理学家们以欧核中心的大型强子对撞机为工具,花费三年多时间进行了捕捉上帝粒子的浩大工程。经过对撞机的能级不断调整以及数据经验的累积,在2012年7月4日,研究小组宣布发现了一种与希格斯理论描述高度一致的基本粒子。此被誉为现代物理学的最重要时刻之一,是人们理解自然的一个里程碑。 而著名科学家霍金此前一直对这种粒子不怎么“感冒”,甚至愿意打赌100美金说它不存在。不过,在2012年BBC的采访中,霍金说:看来我是输了这100块钱。 《科技日报》(2013-07-05 二版)

  • 【分享】上帝粒子!

    人们将Higgs粒子称为“上帝粒子”,正如有些人称IPhone为“上帝”手机一样,我突然想到一个可能遭到无视的问题,那就是这个前缀意味着什么。考虑到当下激烈的文化冲撞,这个绰号之流行倾向显得有些莫名其妙。难道是为了给大众呈现一个抽象粒子的常规解释吗?还是人们对宗教的人道主义妥协?倘如此,那么宗教文化真的会因这透明策略而被动摇吗?——你知道,Higgs玻色子就是像上帝一样,造就了质量。据我所知,“上帝粒子”的称呼主要是媒体的掺和,来源于Leon M. Lederman的一部同名科普读物,但是,让很多科学家不爽的是,他在书中过分抬高了Higgs粒子的重要性。Lederman 自己也在书中交待了“上帝粒子”怎样一步步被科学家推出,成为揭示自然之神秘的一种多姿多彩的表述,而非仅限字面上的理解。爱因斯坦作为享誉全球的科学家而非斯宾诺莎学派人士,曾说:“我们作为斯宾诺莎的追随者在现实中可以看到上帝所创造出的协调、有序的世界。”“上帝”一词被广泛应用并不少见,但是在后智能设计科学领域,这个惯用手法略显苍白。然而当我们试图去寻找一个新的,更为适合的隐喻来形容这个“躲避我们视野,宏伟、壮观的宇宙”时,却发现上帝竟依旧指引着。

  • 带电粒子在四极杆内的运动轨迹

    正弦或余弦驱动四极杆滤质器的理论离子的运动方程按照理论计算可知,在数字化四极杆滤质器的各工作参数保持不变的情况下,质量数为1271和624的离子在x轴上轨迹稳定,在y轴上轨迹不稳定;质量数为578的离子在x轴和y轴上都有稳定的轨迹;质量数为565和529的离子则在轴上有稳定轨迹,在yx轴上轨迹不稳定。 离子的受力分析设相邻极杆间电势差为02φ,其中0cosUVtφω=u数字化四极杆滤质器的理论计算令(cosekUVr ωω=−,ux其中()(kTk ξξ+=ua,若为正值时,离子在kx方向上所受到的力就是回复力,即离子在x方向上的运动就可以看做是简谐振动,而在y方向上所受到的力却是随着位移的增加而增加,所以是振幅逐渐增加的振动。若这与之前的分析完全吻合。k为负值时,离子在x方向上的运动就是振幅逐渐增加的振动,而此时y方向上离子的运动则是简谐振动。由于0φ是交流电势,因此值交替正负,这样就将离子的轨迹束缚在“稳定”状态。通过不断的改变k值,而使得离子在x方向和y方向上不断的交替进行简谐振动,使得离子能够在xy平面内具有稳定的轨迹。在四极杆工作时在其电极上施加射频电压和直流电压以形成随时间变化的四极场。离子在该电场中的运动轨迹稳定性会因质量数的不同而不同,因此可根据轨迹稳定性的不同分离离子。然而迄今为止,质谱仪的电源驱动信号都是正弦或余弦波周期信号。这就使得通常各种四极质谱仪中都有一个高频振荡器,用于产生高频电压,由于电压幅值正比于被分析离子的质量数,因此在分析大质量数的离子时,常需要提供几千甚至上万伏的高频高压。这不仅增加了电路的复杂性(例如大电压下谐振点飘移问题),也可能导致器件内的放电问题,这样就对真空度提出了更高的要求以避免产生放电现象。分析四极场的特征可知利用电势变化频率实现质量分析可以降低高频电压的要求。然而正如前面所提,传统四极质谱仪上的高频高压是通过谐振网络得到的,因此很难实现利用频率变化进行质量分析。其实,驱动四极质谱仪工作并不一定是正弦或余弦波周期。E.Sheretov很早就提出脉冲射频电压驱动双曲场质谱仪的理论。现今数字技术的发展推动了分析仪器的数字化。数字化电压简单地说即为矩形波电压来驱动四极杆滤质器。这样以来,在软件的控制下,频率和波形可独立调节,使得实现频率扫描,避免了电压过高带来的种种弊端。而且它能够允许波形延时或暂停,可灵活地对离子进行控制(如引入、引出离子),所以数字化四极杆滤质器具有传统正弦波驱动时无法实现地优越性。在此基础上介绍正弦或余弦波驱动四极杆滤质器的理论计算,包括离子运动轨迹、稳定曲线和稳定图以及质量扫描图。最后是本章将着重阐述矩形波驱动四极杆滤质器的理论计算,以证明矩形波不仅能够完全代替正弦或余弦波驱动四极杆实现滤质功能,而且还能够实现正弦或余弦波所不能实现的频率扫描。 四极场理论 离子的空间束缚场首先考虑怎样才能将一个带电离子动态束缚在一个有限的空间内。一个类似的物理原型给出了提示。这个物理原型就是简谐振动,最为简单的就是弹簧振子。小球所受到的回复力使得它在一维空间上的一段有限距离内往复做周期振动。其回复力的数学表达式如所示: K=KX从公式能定性的看出,小球所受到的回复力总是和它的位移方向相反。因此小球的运动始终被回复力提供的力场束缚在一个有限距离的空间内。这也就给出了一个方向寻找将电离子束缚在有限空间内的场。随时间变化的四极场实现了这一功能。理想的随时间变化的四极场能将带电离子束缚在一个有限的空间内[ 四极场的数学形式四极场可以表示成它在笛卡尔坐标系中位置的线性组合形式值得注意的是,该场在0Ex,y和三个方向上不相关。这使得离子运动分析变得简单,因此四极场还可以用公式表示根据xExφ∂=−∂、yEyφ∂=−∂和zEzφ∂=−∂

  • 关于尘埃粒子计数器

    尘埃粒子计数器,采样量28.3L/min,我想问下哪些厂商比较好(最好三家比对),不是代理商。还有 我们是做洁净室,洁净台,生物安全柜检测的,我想问下关于检漏和洁净度这块,尘埃粒子计数器,光度计,还有计数检漏仪该如何选择?还是每一个都必须配备?请做过这块的大神指点一二!谢谢

  • 【分享】为寻找"上帝粒子" 欧洲大型对撞机延长运行一年

    欧洲核子研究中心的科学家准备让世界最大的粒子加速器大型强子对撞机(LHC)额外多运行一年,持续工作至2012年年底再关闭休整。他们相信,在这段时间里,LHC定能再接再厉,不负众望地找到希格斯粒子(或称希格斯玻色子),也就是传说中赋予其他粒子质量的“上帝粒子”。  按照原定计划,位于瑞士日内瓦边境地底长达27公里遂道内的LHC将于2011年结束本阶段的工作,然后进入长达一年休整期,对各项设备进行重大升级。如果新计划获得通过并实施,LHC的持续运行时间就将超过3年。据英国《自然》杂志网站 12月10日报道,目前围绕延期计划的一系列准备工作正处于最后的完善阶段,欧核中心管理委员会很可能于明年1月表决同意。  科学家们认为,LHC找到希格斯玻色子指日可待,这一重大发现可能“就在拐角处”。负责加速器维修和升级改造工作的史蒂夫·迈尔斯说:“就此停止将是一件令人惋惜的事。”  探寻希格斯玻色子之旅前景乐观  LHC的重要任务之一就是寻找希格斯玻色子。科学家们长期以来有个疑问,为什么有些粒子如质子比较重,而另一些粒子如光子比较轻?上世纪60年代英国物理学家彼得·希格斯大胆预测,存在一个希格斯场和希格斯玻色子。这种从理论上假定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。该机制被看作是粒子物理“标准模型”的必要延伸。  起初有人怀疑,就目前的运行能量而言,LHC是否能找到希格斯玻色子。自从2008年发生氦泄漏重大事故后,经过维修再次开机的LHC一直按照其设计能量的一半在工作。欧核中心工作人员原计划从2012年开始让LHC停止运行15个月,其间采集数据,以便让对撞机提升至最高能量状态(14万亿电子伏特)满负荷运转。  但现在,越来越多的科学家达成共识认为,即使不升级,LHC也已经在标准希格斯粒子可能存在的大部分范围内布下了罗网。欧核中心主管研究和计算的塞尔吉奥·贝托鲁奇表示,大多数物理学家的理想猜测是,希格斯粒子的质量介于114吉电子伏特到 600吉电子伏特之间(1吉电子伏特=10亿电子伏特)。质量将决定希格斯粒子如何衰减,也决定了它能否被轻而易举地探测到。  贝托鲁奇说,质量较重的希格斯粒子或许更容易被发现。这是因为较重的希格斯粒子很可能会衰变成两种稀有的重粒子,即所谓的W玻色子和Z玻色子。而在LHC碰撞实验所产生的粒子中,W玻色子对或Z玻色子对相较于其他粒子来说更加“鹤立鸡群”,容易辨别。如果希格斯粒子质量较轻的话,其留下的“签名”就会融入到背景中,使探测难度增大,而物理学家也需要将好几个月的碰撞数据集中到一起并从中过滤出有用信息。  尽管面临挑战,但贝托鲁奇对于LHC的监控面已经能够覆盖希格斯粒子出没之处的大部分区域表示“非常乐观”。2008年事故之后,这台机器的表现格外出色,他认为,对撞机具备在2011年至2012年运转期内提交大批所需数据的能力。此外,他说,LHC管理方认为,他们能够将粒子对撞能量从目前的7万亿电子伏特提升至8万亿电子伏特。

  • 【讨论】“上帝粒子”是否存在,仪器说了算!

    近日,一种疑似为“上帝粒子”的东东出现在了科学家的视野。这种粒子据说是与之前预言构成质量的“上帝粒子”、即希格斯玻色子(可简称希格斯子)特征“一致”。若最终确定此次发现的新亚原子粒子就是希格斯玻色子,那么粒子物理学中缺失的重要一环将会填补,支撑现代物理学的奠基性理论标准模型距离将被验证,万物质量来源之谜或许可解开。目前还无法确定这枚粒子就是科学家苦苦追寻半个多世纪的“上帝粒子”。初步结果鉴定,这是一颗新的粒子,而且应该是一种玻色子,但还必须经过反复的研究和核校。发现这枚粒子的CERN,即欧洲原子核能中心,有着世界上最大的实验装置——大型强子对撞机,其主要目的就是为了寻找这颗“上帝粒子”。而且,CERN里的ATLAS和CMS两大研究组,配备来自世界各国的7000多名最有声望的科学家参与工作。尽管还有诸多揣测,但这项新的发现可能,足以让全球物理界一片沸腾。因为,大半个世纪以来,科学家苦苦追求真理的脚步从未停歇。他们废寝忘食,夜以继日地奋战在科学领域,任何一件微小的分子,都不能看做是一次偶然。也许,在我们普通人看来,会觉得不可思议。因为研究这么生涩的项目,既不能带来巨大的利润,也不能改变世界,研究这些东西看不出任何意义的。但科学讲究的是一种无上的信仰,就像牛顿看到了苹果坠地时的灵感乍现,我们无法用常人的思维去判断。要证明这枚新的粒子就是科学家苦苦追寻的上帝粒子,除了需要反复的数据推敲,还得依赖于专业的科研检测仪器。精准的数据是决定其成为上帝粒子的关键因素。益择网www.51select.com 鉴于当前形势,联合国内外各大品牌仪器供应商,特别推出多款新式科研检测仪器,期待能够在证实“上帝粒子”的道路上贡献自身的一份心力。强大的后台数据库支持,详细齐全的仪器参数比对服务,为科研工作者研究科学技术提供了无限可能,让核校粒子的道路不再漫长!

  • 上帝粒子进一步被证实:不存在几率三亿分之一

    2012年08月02日 10:41 新浪科技微博 http://i3.sinaimg.cn/IT/2012/0802/U5385P2DT20120802103623.jpg7月4日,科学家宣布发现一种与希格斯玻色子类似的粒子  新浪科技讯 北京时间8月2日消息,据英国媒体报道,7月4日,科学家宣布发现一种与希格斯玻色子类似的粒子。现在,借助大型强子对撞机寻找希格斯玻色子的研究小组报告称,实验结果的确定性水平达到5.9西格马,进一步证实他们极有可能发现这种有着“上帝粒子”之称的粒子。  科学家寻找上帝粒子已经有数十年历史,这种粒子是标准物理学模型中缺失的最后一环,能够解释物质为何拥有质量。确定性水平达到5.9西格马意味着上帝粒子不存在的几率只有三亿分之一。只要实验结果的确定性水平能够达到5西格马,即误差少于350万分之一,科学家便可宣布发现一种粒子。  根据科学家在7月宣布的消息,Atlas(超环面仪器实验的英文缩写)实验结果的确定性水平达到5西格马,另一项搜寻上帝粒子的实验CMS(紧凑渺子线圈实验的英文缩写)的确定性水平也在4.9到5西格马之间。CMS实验的这一结果说明,寻找上帝粒子的方式很多。不过,任何一种方式都无法直接进行观测。  大型强子对撞机通过质子束对撞产生巨大能量,进而形成上帝粒子。这种粒子瞬间即逝,衰变成其他可以被捕获和进行分析的粒子,或者变成闪光。Atlas项目组公布了衰变的分析报告,所分析的粒子包括两种较轻的粒子,被称之为“W玻色子”。根据他们发表在《物理快报B》上的分析报告,他们获得的实验结果确定性水平达到5.9西格马。CMS项目组在发表于《物理快报B》上的报告中指出,他们获得的实验结果确定性水平达到5西格马。在此之前,他们对有关高能粒子对撞的更多数据进行了分析。  现在,物理学家已经达到宣布发现一种新粒子所需满足的要求。不过,很多疑问仍没有得到解答。例如:这种粒子是否就是科学家长期以来寻找的希格斯玻色子?也正是基于这个原因,科学家在宣布实验结果时采取了谨慎的态度,将其称之为“与希格斯玻色子类似的粒子”。现在,科学家仍需进行更多分析,以进一步确定新发现的粒子是否符合标准模型。(孝文)

  • 磁电纳米粒子可传递药物直入大脑

    中国科技网讯 据物理学家组织网4月18日(北京时间)报道,美国佛罗里达国际大学赫伯特·韦特海姆医学院的研究人员开发出一种可以向大脑传递的磁电纳米粒子,以充分释放抗艾滋病病毒(HIV)药物活化型三磷酸体(AZTTP)的革命性技术。该研究成果刊登在4月17日出版的《自然·通讯》上。 多年来,血脑屏障让研究神经系统疾病的科学家和医生很伤脑筋。血脑屏障是一种天然的过滤器,只允许极少数的物质通过其进入大脑,把大多数药物拦截在外,以致目前99%以上用于治疗艾滋病的抗逆转录病毒药物如AZTTP,在到达大脑之前都会沉积在肝、肺等器官内。 实验中,研究人员把药物插入单核细胞/巨噬细胞,然后将其注射到人体内,药物随磁电纳米粒子进入大脑。一旦药物到达大脑,低能量的电流会触发药物释放,然后将其用磁电引导至目标。试验中几乎所有的治疗都达到了预期效果。 研究人员采用磁电纳米粒子(MENs)穿透血脑屏障,高达97%的药物AZTTP能够到达被HIV感染的细胞。而AZTTP可竞争性地抑制病毒逆转录酶和终止DNA链增长,从而阻碍病毒繁殖。 研究人员说,这是一个可满足多种疾病治疗的方法,还可以帮助其他神经系统疾病的患者,如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、癫痫、肌肉萎缩症、脑膜炎和慢性疼痛的人,也可以适用于癌症。目前,该技术正在申请专利。(记者华凌) 总编辑圈点 血脑屏障本是脑毛细血管阻止某些物质(多半是有害的)由血液进入脑组织的结构,这种结构可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质的损害,“忠心耿耿”地维持脑组织内环境的基本稳定。然而这种“铜墙铁壁”式的结构也会认“友”为“敌”,阻止用于治疗某些疾病的药物的进入。文中的新技术,成功化解了这一“误会”,二者联手筑起更加坚固的防御长城,共同抵御神经系统疾病的侵扰。这对久治不愈的患者们来说,绝对是个利好的消息。 《科技日报》(2013-04-19 一版)

  • 激光尘埃粒子检测仪如何使用

    激光尘埃粒子检测仪如何使用

    [size=16px]  激光尘埃粒子检测仪如何使用  使用激光尘埃粒子检测仪可以按照以下步骤进行:  按下电源按钮并等待仪器启动。  根据仪器说明书进行校准操作,确保数据的准确性。  通过仪器的操作界面或按钮选择测量模式和粒径范围,根据实际需要设置采样时间和采样间隔。  将仪器放置在待测空气中,确保其稳定且不受干扰。  启动仪器开始测量,观察仪器显示屏上的实时数据,根据实际情况,可以连续监测或设置测量时间。  测量完成后,停止仪器。  此外,使用激光尘埃粒子检测仪时,需要注意以下几点:  在开始采样前应先自净,以确保仪器内部无残留粒子,要使用设备自带的清零过滤器进行清零,当仪器上面每一项的数值均为0的时候表示清零完成!  采样时一定要用等动能取样头,并注意采样管不要堵塞、弯死,采样管不要太长。  在使用过程中,应避免仪器受到强烈的机械振动和外部强光的干扰。  在使用过程中,应保持仪器的清洁和干燥,避免水滴、灰尘等杂质进入仪器内部。  在使用过程中,应严格按照仪器说明书进行操作,避免错误操作导致仪器损坏或测量结果不准确。  综上所述,使用激光尘埃粒子检测仪需要注意多个方面的问题,包括仪器的启动和校准、测量模式和粒径范围的选择、仪器的放置和测量、以及仪器的保养和维护等。只有正确使用仪器,才能获得准确的测量结果。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/02/202402040951364042_3693_6098850_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/size]

  • 【求助】质谱仪是测定带点粒子质量

    1,质谱仪是测定带点粒子质量和分析同位素的重要工具,在科学研究中具有重要的应用。如图所示是质谱仪工作的原理简图,电容器两极板相距为d,两端电压为U,板间匀强磁场磁感应强度为B1,一束带电量为q的正粒子从图示方向射入,沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2,结果分别打在a、b两点(a的距离要比b远点),测得两点间的距离为ΔR,由此可知带点粒子进入磁场B2时的速度v= 打在两点的粒子质量差为Δm= 。(粒子重力不计)2.在倾斜角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,导体棒中的电流I垂直纸面向里,欲使导体棒静止在斜面上,当外加匀强磁场的磁感应强度为竖直向上时,B的大小为 当外加匀强磁场的磁感应强度方向为水平向左时,B的大小为 。要求:①要过程,我有答案。②像解答题那般详细,③在完美解题后,再最后附上一个思考的大概过程,④谢谢,

  • “上帝粒子”希格斯玻色子六问

    2012年07月04日 14:04 新浪科技微博 http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0704/U5385P2DT20120704140352.jpg位于瑞士和法国边境的大型强子对撞机(LHC)设备,它是全世界最强大的粒子加速器设备  新浪科技讯 北京时间7月4日消息,据国外媒体报道,欧洲粒子物理研究所的科学家近日表示,他们已经接近发现希格斯-玻色子。研究人员们已经捕捉到一些线索,目前的工作就是做进一步的努力去最终确定这一发现。那么究竟什么是希格斯-玻色子?它又为何如此重要?以下是一些常见问题的解答:  什么是希格斯-玻色子?  希格斯粒子是一种亚原子粒子,也就是说,理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一。但是它仍然有待实验观测证实。科学家们提出的物理学标准模型预言了这种粒子的存在,其作用是解释为何其它粒子会拥有质量。根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。  为何这一粒子如此重要?  希格斯场赋予整个宇宙中其它粒子以质量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力来做比喻。如果粒子没有质量,它们便可以在宇宙中以光速前进,因为质量的本质便是对物体改变其速度的制约性。  这种粒子最早是什么时候被提出来的?  有关这一粒子的理论最早是在1964年由6位物理学家共同提出来的,其中就包括英国爱丁堡的皮特·希格斯(Peter Higgs)教授。他们当时提出这一粒子的目的就是为了解释质量的起源。  理论上,这一粒子的存在将正好补全描述整个宇宙如何运行的物理学标准模型的缺陷,因此它便显得尤其重要。但是和其它构成宇宙基础构建的基本粒子不同,希格斯粒子至今仍然隐匿无踪,没有能在实验中被观察到。  如何对其进行搜寻?  欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)是人类有史以来建造的最强大的粒子加速器,它的工作原理是将两束质子流以接近光速的速度迎头相撞,在此过程中得到其它粒子。  在1989年至2000年之间,科学家们也曾使用同样位于欧洲核子中心的另一台加速器LEP进行搜寻工作,而在今年年初由于经费不足被关停之前,美国的Tevatron加速器也进行过对这一神秘粒子的搜寻工作。物理学家们表示,目前所收集的数据仍处于分析阶段,或许它们最终将会对搜寻玻色子产生有益的影响。  那么科学家们如何能知道自己究竟是否发现了这样的粒子呢?  如果在LHC加速器中进行的数以十亿计的对撞实验中真的产生了希格斯-玻色子,根据预测,它应当是不稳定的,会迅速衰变为更加稳定,质量更小的粒子。物理学家们需要对这些衰变产物进行分析,并且通过分析来推断这种被称为“上帝粒子”的神秘粒子是否存在。  在分析过程中,希格斯粒子是否存在会从数据图形的峰值中体现出来。然而即便科学家们发现了这样的峰值,他们也不能就此宣布发现了希格斯粒子,只有当他们确认这一信号是统计误差的概率低于100万分之一时才能比较有把握的宣布发现结果。  如果最终发现,或者没有发现这样的粒子存在,意味着什么?  如果希格斯粒子最终被证实完全符合理论预期,那么这样可能会让物理学家们有一点点失望,因为他们原本指望此次在LHC的实验将会拓展人类对于宇宙的认识。但是从另一方面来讲,如果实验确认这样的粒子实际上并不存在,那么现有的标准模型将需要彻底改写,而我们对于宇宙的认识也将发生革命性的改变。(晨风)

  • 【原创】我在深圳泰立仪器公司买激光尘埃粒子计数器的故事

    我做仪器仪表方面的业务已经几十年了,前段时间公司需要几个激光尘埃粒子计数器,叫我去采购,他们也知道我是行家,所以看货都是很准的,也对,想这样的激光尘埃粒子计数器的品质我是看过很多,所以基本是没有问题,都可以给公司找到好的货源的。 不过现在的仪器仪表公司很多,在网络上一搜索,激光尘埃粒子计数器,天出现一大片的红字,眼睛都很花了,还好我戴有老花眼镜,一开始还真不好选找那一个公司问问价格,点了一下前面的几个站进去,是买测厚仪和硬度计的,感觉不是很专业。最后就进入了一家深圳的仪器仪表公司,深圳泰立仪器仪表公司,看了看产品,感觉价格还比较合适。品种还比较多,打了一个电话去问问,是一位夏先生接待我的,为了考证这个公司的仪器专业知识,我特别问了几个很难得专业知识去难道这个夏先生,我问了下涂层测厚仪和超声波探伤仪的一些相关知识。没有问激光尘埃粒子计数器的,但是没有想到,夏先生居然都回答了我的问题,开始让我感觉这个公司的专业性。 最后我说明了我的用意,和我需要的产品,夏先生还是很热情的回复了我的要求,不过听夏先生的声音我感觉他应该很胖,谈的来就好,他报的价格我也是很满意的,我这个人一向不喜欢去和别人还价,只要在我的低价的范围内基本都没什么问题。终于,最后我在泰立仪器公司订购了4台 激光尘埃粒子计数器,感觉服务还不错。最后货几天后就到了。 开始说了那么多,就是教大家在买仪器的时候, 先要做的事选对公司,一定要是网络上有点名气的,你可以找找那些排名在前面的站点,一般来说网络做的好的站点的公司,规模一定也不错,当然质量也会很好的。网络上买东西嘛,要的就是信誉度和质量。 希望我的经验可以给大家一点点网络购物的帮助。

  • 物理学家探测到罕见粒子衰变 或颠覆超对称理论

    2012年11月14日 来源: 新浪科技 作者: 晨风 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/gif/site2/20121114/2c27d720c896120d3fe024.gif粒子物理学中的标准模型http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/png/site2/20121114/2c27d720c896120d3fe025.png一个Bs介子衰变成为两个μ介子,这种现象极其罕见 新浪科技讯 北京时间11月14日消息,据英国广播公司(BBC)报道,物理学家们近期探测到了自然界中最罕见的粒子衰变现象之一。这项发现对于现行的物理学理论,即超对称理论将是一项重大打击。 超对称理论之所以获得流行,是因为它很好地构成了对现有描述亚原子粒子性质的标准模型的修正。它可以解释标准模型中存在的一些缺陷。而近日在日本京都举行的强子对撞机物理学会议上研究人员们报告的一项发现和超对称理论的诸多最可能的模型不符,研究人员们将于近期发表有关这一结果的论文。 克里斯·帕克斯(Chris Parkes)教授是英国参与大型强子对撞机项目部分的发言人,他告诉BBC新闻称:“超对称理论或许还不至于立即死掉,然而近期的这项观测结果确实足以让它进医院了。” 超对称理论预言现在已经被探测到的这些粒子都还存在着质量更大的版本。如果这些粒子能够被找到,那么它将可以帮助解释诸如暗物质等一些现象。观察显示星系边缘部分的旋转速度太快了,是无法用星系中我们见到的这些物质的量去解释的,因此科学家们认为是暗物质提供了额外的引力作用。然而他们找不到暗物质存在的踪迹,他们认为超对称粒子可能就是构成暗物质的一种可能候选者。 然而大型强子对撞机项目的研究人员们这次则是扎扎实实地给了对于希望发现这类超对称粒子的人们一个沉重打击。 研究人员测量了一种被称为“Bs介子”的粒子衰变成为两个μ介子的过程。这是人们首次观察到这种现象。事实上研究人员们计算指出这种粒子每10亿年才会发生3次这种衰变。 假如超对称粒子存在,那么这种衰变的发生应该要频繁得多。这项实验是检验超对称理论的试金石之一,然而这项观察结果似乎暗示,这一物理学界的主流理论事实上可能是错误的。 这项实验结果的置信区间是3.5Σ,这意味着其中存在着1/4300的可能性这一结果是错误的,实验小组观察到的是假信号,也就是说衰变并没有发生,但是他们恰好在数据中看到了一个同样的信号。这一置信度让这项研究结果值得进行进一步的探讨,而一旦置信度达到或超过5Σ,那么此时就可以将这一结果作为一项发现予以发布。 凡·吉布森(Val Gibson)教授来自英国剑桥大学的LHCb小组,他说这项实验结果让他身边研究超对称理论的同事们“坐立不安”。 事实上如果遵循标准模型,是可以自然地推知这项结果的。之前便已经有物理学家指出,如果存在超对称粒子,那么项目进行到这个时候,大型强子对撞机上的探测器应该已经探测到了,但事实是并没有探测到这样的粒子。 而如果超对称理论并非暗物质的最终答案,那么理论物理学家们将不得不重新寻找替代方案来解释现有标准模型中的不足之处。而到目前为止,那些致力于寻找“新物理”的研究人员们都前前后后的钻进了死胡同。 英国剑桥大学的物理学家马克-奥利弗·巴特勒(Marc-Olivier Bettler)博士是此次实验项目的数据分析组成员,他表示:“如果新的物理学存在,那么它一定就隐藏在标准模型的身后。” 此次研究结果并不能彻底排除超对称粒子存在的可能性。不过按照帕克斯教授的看法,“这一新的物理学的躲藏之处正变得越来越少”。 然而超对称理论的支持者们,如伦敦国王学院的约翰·艾里斯(John Ellis)教授,他们认为这项观察结果“事实上是符合超对称理论的”。他说:“事实上,在一些超对称模型中这是预料之中的。对于这样的探测结果,我晚上可没有因此睡不着觉。”(晨风)

  • 【转帖】宇宙飞弹:天体物理学中的高能粒子

    序   1992年,有一个人类知道的飞行最快的物体打到犹他州上空25千米的地球大气层上。它击中地球大气层时的运动速度是光速的百分之99.999,999,999,999,999,999,999,对于平常物体而言,这是有可能达到的最快速度。这个所谈到的物体就是宇宙射线,更准确地说是一颗宇宙粒子。它的本性和起源仍是个谜,但它却是从宇宙空间连绵不断降落到地球上的无数粒子之一。   20世纪的物理学建立在两个深奥而强大的理论基础之上:相对论和量子力学。前者是关于空间和时间的理论,当物体速度接近光速时,各种奇异的效应就完全显示出来。后者是关于物质的理论,所显示的效应甚至比相对论更古怪,不过主要表现在原子和亚原子的尺度上。由于宇宙射线是以非常接近光速运动的亚原子粒子,所以它把现代物理学的这两个基本理论的全部特色结合进一个单一实体。因此,在这人类认识到的物理实在的两个最基本方面的交叉点上,我们期待着能看到全新的甚或完全不同寻常的各种现象的活动。   天文学也许是最大众化的科学。如今,大家常常听到谈论黑洞、类星体和脉冲星。人们都听到过宇宙起始于一次大爆炸,而且报纸上定期展示给我们从哈勃空间望远镜发回的图片。可是,科学界以外的公众对宇宙射线却几乎什么也不知道,尽管实际上宇宙射线的产物每时每刻都在穿过我们的身体,对宇航员和甚至空中航线上的旅客可能是一种严重的致癌危险。   基本粒子物理学成为另一个颇具魅力的科学分支有其自身的合理性。例如Lep(设置在日内瓦附近的CERN实验室)的巨型加速器使亚原子碎片在周长许多千米的环形管道中运转。这些技术上的巨人创造着宇宙大爆炸刚发生后通常会有的物理条件。它们的建造和运行须耗费数十亿美元,对它们进行操作需要科学家和工程师们组成的真正意义上的大军。

  • 【分享】美专家猜测宇宙来源 未知粒子X或揭开两大奥秘

    【分享】美专家猜测宇宙来源 未知粒子X或揭开两大奥秘

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/12/201012171058_267607_2193245_3.jpg科学家构建的三维暗物质图 据美国《连线》网12月8日报道,暗物质是什么?为什么宇宙中物质多于反物质?神秘的X粒子将同时揭开宇宙中这两大奥秘。  宇宙中存在着我们看不见摸不着的“反物质世界”,它的基本属性同我们周围的世界正好相反。反物质的原子核是由反质子和反中子构成的“负核”,外有正电子环绕。反物质一旦同“正物质”接触,便会在瞬间发生爆炸,物质和反物质变为光子或介子,产生“湮灭”现象。英国物理学家狄拉克把量子力学与高速运动所必须的相对论力学相结合导致产生了反物质的概念。宇宙诞生之初,物质和反物质不断碰撞、互相湮灭。湮灭的过程随着我们的宇宙慢慢冷却下来而逐步减慢,物质和反物质本应该一样多,但实际上不是的。相反,物质粒子比反物质粒子略多一些,物理学家称之为“重子不对称”。  那么这种不对称到底是如何产生的呢?科学家必须要寻找一个合理的物理机制来解释它。一个包括英属哥伦比亚大学、加拿大国家实验研究中心(TRIUMF)、美国布鲁克海文国家实验室等机构在内的科学团队,给出了解决这个困扰已久的宇宙谜题的“方案”。他们猜测在宇宙婴儿期的神秘粒子“X”将是解决自然界暗物质之谜和重子不对称之谜的关键。  也许由“X"粒子构成的反物质其本质就是暗物质。我们都知道占宇宙1/4的暗物质除了引力作用,不与普通物质发生任何其它的作用。同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种大质量弱相互作用粒子(Weakly interacting massive particles,简称WIMP)的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。理论预言这种粒子应该具备这些特点:粒子只通过弱核力和引力产生相互作用,或者粒子的相互作用截面小于弱核力作用截面;与普通粒子相比质量较大。由于它们不参与电磁力作用,因此无法被直接探测到;由于它们不参与强核力作用,因此它们基本上与普通物质不发生相互作用;由于它们较大的质量,因此它们运动的速度相对缓慢,因而能够成团聚集。根据以上特点,WIMP被认为是最有可能的“冷暗物质”候选者。不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异。  未知新粒子“X”理论与现有的WIMP理论完全不同。该项目研究人员克里斯•希古尔森等人提出了一种正反”X“粒子对的假设:”X“粒子诞生于物质衰变,反"X"粒子诞生于反物质衰变。他们把这个过程称为“物质生成论”。按照假设,“X”粒子要么衰变成一个中子,要么衰变成两个假设的未知粒子,我们称它们为“Y”和“ θ”。同时,一个反“X”粒子要么衰变成一个反中子,要么衰变成两个未知的粒子:反“Y”粒子和反“θ”粒子。结果“X"粒子更倾向于衰变为中子而不是未知的两种粒子。但是这个现象被反”X“粒子抵消了:反”X“粒子更倾向于衰变为未知的两种反粒子而不是反中子。  理论上,这个新的“X”粒子方案导致了物质和反物质的对称性,也就是说,在宇宙中,可见原子中的正重子数量,与暗物质拥有的负重子数量是正好相当且达成平衡的,这就将暗物质与原子的结构联系起来。而在暗物质与可见物质的重子平衡被“修复”了的情况下,我们见到的宇宙就呈现由原子构成的状态,且这些原子每一个都携带着一个为正的重子,而原子核内皆为带正电荷的质子和不带电荷的中子,电荷正好等同于核内质子与中子电荷的全部总数。  此前,通过威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)卫星对宇宙微波背景辐射的探测,已知原子占宇宙密度的4.6%,暗物质则是23%,是前者原子的5倍。研究人员新给出的“X”粒子方案或将解释为何这个密度差异会恰好是5倍。这种表述比WIMP模型更精准。  而在此项研究中,科学家同时衍生出了全新方法来检测暗物质:众所周知反粒子会与正粒子相遇而湮灭,现在暗物质中的反粒子很可能做出同样的事来。尽管其发生频率可能极低,但也催生出了全新的探测方法。在某种程度上物质生成论或者某种相似的大胆的模型将可能代替现有的WIMP模型。

  • 激光粒子计数器哪里才能全指标校准

    各位好,目前手边有climet的激光粒子计数器,如何才能进行0.3/0.5/5.0粒径和浓度的检测?华东计量院那里粒径只能做一个0.5的,浓度做出来也只给两个数据,不写做的是哪个粒径大小?请问各位,除了送供应商那里,哪里还能进行全范围指标的校准?

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