忽略投資市場的表現,本月第一周可以說是利好消息。不,歐洲核子研究組織(CERN)剛剛宣布,在日內瓦的大型強子對撞機(LHC)中發現了四種全新的粒子。
這意味著自2009年以來,大型強子對撞機已經發現了59個新粒子,不包括獲得諾貝爾獎的希格斯玻色子。
令人興奮的是,盡管一些新粒子比理論預測得更早,但其中一些完全出乎意料,
大型強子對撞機的目標是在實驗室探索物質的基本結構。——驗證了目前人類最強大的理論工具:標準模型,大型強子對撞機交出了滿意的答案,——科學家發現了希格斯玻色子,這是基本模型缺失的最后一塊拼圖,但基本模型遠非完美。
原子核由質子和中子組成,而質子和中子又由三個夸克組成(有六種不同的夸克:上夸克、下夸克、晶格夸克、奇異夸克、頂夸克和底夸克),
強力或強相互作用是維持原子核形狀的強大力量。強相互作用理論被稱為“量子色動力學”,是科學史上最一致的理論和實驗結果之一。它描述了夸克如何通過交換稱為膠子的粒子來產生強大的力。你可以把膠子想象成更熟悉的光子,是電磁力載流子,膠子是強力載流子。
然而,膠子和夸克之間的相互作用與電磁行為有很大不同,當兩個帶電粒子分離時,電磁力變弱,當我們分離兩個夸克時,力變強。
因此,夸克總是被包圍在強子中。——強子是由兩個或兩個以上夸克組成的粒子,包括質子和中子,當然,Cern的強子對撞機在瞬間賦予強子極高的能量,在極短的時間內,我們就能一窺夸克的真面目,
更復雜的是,標準模型中的所有粒子都有反粒子,如果我們從質子中拉出一個夸克,最終的強度將足以產生一個“夸克-反夸克”對,新產生的夸克將進入質子。
最后得到一個質子和一個由夸克和反夸克組成的全新“介子”——,這聽起來可能很奇怪,但根據量子力學,正電子和反粒子的出現過程在宇宙的微小細節中到處重復,
實驗反復證明了這一點。我們從未見過一個夸克。強相互作用理論的一個令人不快的特征是,即使是電磁學中的一個簡單過程,通過量子色動力學計算,最終也可能變得非常復雜。因此,我們無法證明夸克不能單獨存在(理論上),
更糟糕的是,我們甚至無法計算哪些夸克組合實際上是可能的,哪些不是。
當夸克第一次被發現時,科學家們意識到理論上應該有幾種組合。這包括成對的夸克和反夸克(介子);三夸克(重子);三個反夸克(反夸克);兩個夸克和兩個反夸克(四個夸克);而四個夸克和一個反夸克(pentaquark) ——,只要每個組合中的夸克數減去反夸克數是三的倍數,
很長一段時間,實驗中只發現重子和介子,但2003年在日本的Belle實驗中發現了一個不合時宜的粒子,證明是一系列四夸克粒子中的第一個。
2015年,在大型強子對撞機實驗中發現了兩個五夸克粒子,
我們最近發現的四種新粒子都是由四個夸克組成的。不同尋常的是,這四個夸克是兩組正負夸克對。
https://www . science alert.com/scientists-剛發現-四-新-亞原子-粒子-全-四夸克
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時間機器的開發進度進入倒計時。