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图解发现“上帝粒子”的巨型神器



文章发布时间:2015/5/26 13:33:42



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10月8日,2013年诺贝尔物理学家揭晓,两位“重量级”物理学家分享了这一奖项,他们分别是英国理论物理学家彼得·希格斯和比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒。

 

科学探索 来源:腾讯科学

 
 

大型强子对撞机质子-质子碰撞产生的图像,科学家发现了一种类似希格斯玻色子的亚原子粒子。

 

  10月8日,2013年诺贝尔物理学家揭晓,两位“重量级”物理学家分享了这一奖项,他们分别是英国理论物理学家彼得·希格斯(Peter W. Higgs)和比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒(Francois Englert)。他们在2012年的新闻发布会上宣布发现了一个新的亚原子粒子,其性质与标准模型中预言的希格斯玻色子十分相似。希格斯玻色子也被称为“上帝粒子”,不带电荷,却具有质量,根据亚原子粒子理论,希格斯场中的基本粒子在相互作用的基础上获得了质量,同时也形成了希格斯玻色子,如果我们能发现这个亚原子粒子,就意味着可以解释质量之谜,同时说明标准模型是正确的。

 

 

大型强子对撞机超导环场探测器与紧凑μ子线圈

 

  科学家为了寻找希格斯玻色子的踪迹,制定了多项探测计划,并投入数十亿美元,当2013年的诺贝尔物理学奖宣布时,爆发出热烈的掌声,那个房间聚集了超过100名来自欧洲核子研究中心的科学家,他们中许多人是美国科学家、接近四分之一来自美国。希格斯玻色子的寻找计划已经执行了近50年之久,现在科学家已经证实了它们的存在,是科学史上的里程碑,显示了物理学是个覆盖面非常广的学科,从最小的亚原子粒子,到遥远的恒星、类星体以及星系团等等。

 

 

超导环场探测器(ATLAS)的对撞数据图像

 

  欧洲核子研究中心(CERN)位于瑞士日内瓦西部梅汉地区,与法国的边境接壤,科学家根据大型强子对撞机的超导环场探测器形成的对撞结果,解释了一个新的粒子出现在126.0 GeV/c2质量点上,标准差为5.9。科学家认为该粒子符合标准模型中关于希格斯玻色子的衰变机制,通过后续的实验进一步确定该粒子的其他属性。2013年3月14日,欧洲核子研究中心的消息确认了之前发现的疑似希格斯玻色子的亚原子粒子就是希格斯玻色子。

 

 

超导环场探测器(ATLAS)的内部结构,是大型强子对撞机的七大实验探测器之一

 

 

  右边这位是紧凑型μ介子线圈实验的发言人,他在向人们竖起大拇指,另一位则是欧洲核子研究中心总干事,他们在2012年7月举行的新闻发布会上宣布了重大实验突破

 

 

大型强子对撞机紧凑μ子线圈(CMS)示意图

 

 

  在研讨会上,物理学家解释最近的调查结果,与会者纷纷鼓掌,我们发现了此前从没见过的亚原子粒子,科学家认为它与希格斯玻色子很相似

 

 

2013年两位对“上帝粒子”有着突出贡献的科学家获得了诺贝尔物理学奖

 

 

  比利时物理学家弗朗索瓦?恩格勒特和英国物理学家彼得?希格斯在2012年的新闻发布会上宣布发现了一个新的亚原子粒子,与希格斯玻色子非常相似

 

 

  欧洲核子研究中心的物理学家在总部的实验室内庆祝,在此之前,欧洲核子研究中心的大型强子对撞机进行的实验证实了希格斯玻色子的存在

 

 

重达7000吨的超导环场探测器内部图像

 

 

  超导环场探测器的主要实验目标是发现希格斯玻色子,其由μ子谱仪、磁铁系统和辐射跟踪等内部探测器组成

 


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