據(jù)英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站9月15日(北京時間)報道,繼歐核中心的大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)實(shí)施總能量達(dá)7萬億電子伏特的質(zhì)子束流對撞后,LHC正準(zhǔn)備發(fā)表它在夸克實(shí)驗領(lǐng)域取得的首個成果,其涉及一種難以捉摸的“受激態(tài)”夸克,將尋找它的范圍擴(kuò)展到1260GeV(GeV為十億電子伏特)能級。LHC欲以此彰顯其擁有超越老對手的實(shí)力。
夸克目前被認(rèn)為是物質(zhì)最小、最基本的組成單元,兩個夸克在一起就構(gòu)成介子;三個夸克則構(gòu)成重子。就眼下科學(xué)能達(dá)到的層面來講,夸克是不可分的。但如果能夠發(fā)現(xiàn)一個受激狀態(tài)的夸克,則證明“最基本”這一點(diǎn)有誤。據(jù)《新科學(xué)家》的文章解釋,這是因為受激態(tài)只會在更小范圍內(nèi)的粒子“捆綁”在一起的狀態(tài)發(fā)生改變時,才會出現(xiàn)。
大型強(qiáng)子對撞機(jī)的勁敵??美國費(fèi)米實(shí)驗室在尋找“受激夸克”的競爭中先聲奪人,它已經(jīng)在870GeV的能級上排除了“受激夸克”存在的可能性;而在數(shù)年之前,其王牌實(shí)驗設(shè)備Tevatron(一萬億電子伏加速器)發(fā)現(xiàn),在質(zhì)子和反質(zhì)子對撞的過程中,在能量最低時,產(chǎn)生的碎片濺射數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的完全一致,但高能濺射數(shù)量卻大得出乎意料。如果夸克是由更小的成分構(gòu)成的話,這個現(xiàn)象就可以解釋了。
此次大型強(qiáng)子對撞機(jī)的重要探測元件??超環(huán)面儀器實(shí)驗(ATLAS)將尋找“受激夸克”的范圍擴(kuò)大了超過40%,達(dá)到了1260 GeV能級范圍。不過,由于能級過高,ATLAS實(shí)驗裝置至少需要4個月的時間來處理數(shù)據(jù),但這仍比費(fèi)米實(shí)驗室的Tevatron要快很多。當(dāng)時,Tevatron可足足花了4年時間。
ATLAS實(shí)驗裝置研究員湯姆?勒孔特表示,工組人員顯然也像“受激”了一樣,都為機(jī)器能達(dá)到了這個能級而興奮。
不過,費(fèi)米實(shí)驗室對LHC的這一成果不以為然。其一名發(fā)言人表示,在尋找各種粒子,其中也包括萬眾渴求的希格斯玻色子的道路上,費(fèi)米的Tevatron始終處于領(lǐng)跑位置。Tevatron會收集更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,“而這就是Tevatron虛長幾歲的優(yōu)勢”。
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