最大粒子对撞机恢复运行!为啥会在我国暂停(希格斯玻色子)
我要新鲜事2023-05-18 08:46:120阅
作为世界上最强大的粒子加速器和高能物理发现的关键工具,大型强子对撞机(LHC)于今年4月22日在欧洲再次投入运行。本轮LHC自2018年12月以来,已经关闭了两年半。暂时关闭的原因是为了适应更严格、更高标准的实验研究,重点对设备的低温、真空系统进行维护,并更换部分磁体装置。更新后的LHC将以更高的能量运行,获得更高的粒子运行速度,从而为微观粒子的发现提供更多数据。
事实上,早在30年前,我国就已经建成并运行了当时世界领先的电子对撞机。2012年,欧洲LHC设备以光速与粒子碰撞,发现了希格斯玻色子。受该成果影响,我国随后讨论建设环形正负电子对撞机,并提出我国新型超大粒子对撞机建设计划,准备2022年建成。但后来由于种种原因,被迫停摆。如果这一项目启动,那么我国在微观粒子探测领域无疑将走向世界高峰。为什么暂停?
在微观粒子物理学中,经过无数科学家长时间的共同努力,构建了一个标准模型,即世界上大多数物理现象(引力效应除外)都可以用强作用力、弱作用力和电磁作用力这三种基本力,以及组成一切物质的基本粒子来解释。
但在早期的模型中,规范场理论确定规范玻色子必须没有质量,然而在许多实验中,检测到传递电磁效应的规范玻色子(即光子,包括W玻色子和Z玻色子)的质量不为零,这证实了早期粒子模型的不完善性。因此,必须建立一种新的机制来解决W玻色子和Z玻色子具有质量的问题。
后来在20世纪60年代,有科学家提出了希格斯玻色子的猜测。其主要特征是自旋为零的玻色子是不带电且极不稳定的。一旦生成,极不稳定,衰变会立即发生,这个玻色子通过自我相互作用产生质量。但它的产生需要极高能的环境来促进希格斯场的量子激发,因此需要建造超级粒子加速器来提供这样的能量。
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