对于这种现象 , 一种理论认为 , 质子和铅核之间的撞击导致了一种叫做夸克-胶子等离子体(QGP)的奇异状态产生 , 它像液体一样流动 , 并在冷却时产生协调粒子 。 布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratories)和大型强子对撞机都曾经通过碰撞铅和金等重离子产生出夸克-胶子等离子体——黑洞之外最密集的物质形式 。 如果由质子引导碰撞产生夸克-胶子等离子体被证明是可能的 , 那么虽然它在大爆炸之后存在的时间很短暂 , 但是对后来科学家观测大爆炸之后的宇宙状态的影响十分显著 。 不过现在的问题是:碰撞释放的能量还不足够制作出假设的夸克汤 。
尽管大多数物理学家都赞成这个观点 , 但还有部分物理学家持反对意见 , 还提出了一些解释 , 在胶子创造的理论场中 , 粒子作为强作用力的载体 , 将夸克和反夸克变成质子和中子 。 他们假设 , 胶子在接近光速的状态下运动形成了这种理论场 , 夸克和反夸克在场中相互作用形成质子和中子 。 如果这个假设成立 , 这个模型倒是可以为质子结构和相互作用提供有价值的见解 。
新物理的标志…也许不是
文章插图
大型强子对撞机的数据分析(图片来源:盖蒂图片社)
尽管听起来很不合逻辑 , 但是许多物理学家希望大型强子对撞机能够帮助他们发现标准模型的漏洞之处 。 毕竟 , 这个框架确实是存在问题的 , 也许一两个极为重大的发现便可以证实超对称性 , 或者至少给出新的研究途径 。 然而 , 正如前面所提到的 , 研究人员在利用大型强子对撞机反复验证标准模型的同时 , 也对某些奇异的物理现象进行了反复的质疑和打击 。 当然 , 结果得来也不是那么容易 , 还要分析大量的数据 。 另外 , 大型强子对撞机还没有完全达到14兆电子伏特(TeV)的能量 。 这样 , 标准模型看起来或许并没有很糟糕 。
如果2013年关于B介子衰变的报告有任何异样的迹象 , 他们可能已经展开相关研究了 , 但是这份报告显示B介子衰变为k介子和两个μ介子(类似电子的粒子) , 这不会引起任何波动 , 除非衰变的模式没有遵循标准模型 。 不幸的是 , 实验条件还没有达到这项研究的要求 , 尽管如此 , 研究人员并没有放弃 , 他们还在坚持做最后的数据分析 。 如果成功的话 , 这种奇特的衰变模式可能会导致新的物理研究方向 , 这也是很多物理学家一直在寻找的 。
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作者笔记
在大型强子对撞机完成后 , 有些人想知道如果希格斯玻色子没出现 , 现在的物理学又会有什么变化?这不仅仅是大规模的原子加速器存在的主要原因 , 也是限制标准模型适用范围的关键 。
【大型强子对撞机的5个发现】现在还有个更大的问题 , 涉及到第二代宇宙空间外偏振背景成像(BICEP2)测量的宇宙背景辐射 。 如果观测结果是正确的 , 那么希格斯场在大爆炸时应该有足够的能量马上进行大收缩 。 换句话说 , 如果这两个观点都成立 , 那我们就不应该争论为什么它们不可能是真的 。
以上内容就是大型强子对撞机的5个发现的内容啦 , 希望对你有所帮助哦!
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