CERN或发现两个上帝粒子 将彻底改变物理学
粒子物理学的新发现与突破

粒子物理学的新发现与突破随着科学技术的不断发展,粒子物理学作为科学的前沿领域之一,在过去的几十年中取得了一系列的新发现和突破。
这些发现不仅拓宽了我们对宇宙起源和基本粒子性质的认识,也为人类社会带来了巨大的科技进步和社会变革。
本文将就粒子物理学的新发现与突破展开讨论。
第一部分:标准模型的验证与修正标准模型是粒子物理学的基础,它揭示了物质的基本组成和相互作用方式。
近年来,科学家们通过大型强子对撞机等实验装置的使用,不断验证和修正标准模型。
例如,2012年在欧洲核子研究中心(CERN)进行的大型强子对撞机实验中,被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子被发现,进一步验证了标准模型的正确性。
这一发现填补了标准模型里最后一块拼图,也为我们理解基本粒子的质量来源提供了重要线索。
然而,标准模型仍然存在一些问题,例如无法解释宇宙暗物质的性质和宇宙背景辐射的起源。
为了解决这些问题,科学家们提出了一些扩展标准模型的理论,如超对称理论和弦理论。
这些理论认为存在超出标准模型的新粒子和相互作用方式,通过实验和理论计算的结合,科学家们正不断尝试寻找扩展标准模型的证据,为粒子物理学的下一个突破打下基础。
第二部分:中微子振荡的发现中微子是一类极轻微、几乎无质量且没有电荷的基本粒子。
在20世纪中期,科学家们首次预测了中微子的存在,并通过实验进行了初步的观测。
然而,直到20世纪80年代末和90年代初,中微子的真正性质才被揭示出来。
通过将加速器产生的中微子束射到远离加速器数百公里的地下,科学家们在接收站观测到了中微子的振荡现象。
这一发现证明了中微子具有质量,并且不同类型的中微子之间可以相互转换。
中微子振荡的发现极大地推动了粒子物理学的发展,也改变了我们对中微子和基本粒子间相互作用的认识。
第三部分:引力波的首次探测引力波是爱因斯坦广义相对论的重要预测,它是由于星体运动或碰撞而产生的时空弯曲传播的波动现象。
然而,由于引力波非常微弱,直到2015年,科学家们才首次成功地探测到引力波的存在。
物理界两大实验室宣称 或已瞥见“上帝粒子”

物理界两大实验室宣称或已瞥见“上帝粒子”
佚名
【期刊名称】《创新科技》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】7月28日,物理界的两大圣殿级实验室——欧洲核子物理研究中心(CERN)和美国费米实验室(Fermilab),先后宣称或已“瞥见”了希格斯玻色子的蛛丝马迹,即是说著名的“上帝粒子”有可能已现身世间。
不过,由于数据尚未足够也未经严格验证,两实验室都不敢言之凿凿。
【总页数】1页(P30-30)
【正文语种】中文
【中图分类】O572.3
【相关文献】
1.追寻“上帝粒子”的踪迹助推中国“大加速器梦”——记上海交通大学物理与天文系教授杨海军 [J], 廖潇莎
2.美宣称“上帝粒子”存在的可能性大大增加 [J],
3.两大实验室宣称已有“上帝粒子”的踪迹 [J],
4.大型强子对撞机或已发现上帝粒子 [J],
5.从“上帝粒子”到“真理”的追寻——记中国科学院高能物理研究所副研究员梁志均 [J], 李明丽;王涵
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新理论认为上帝粒子可分解成暗物质粒子

新理论认为上帝粒子可分解成暗物质粒子2015年03月09日北京时间3月9日消息据英国每日邮报报道,在经过两年多的停顿升级,大型强子对撞机(LHC)将于今年5月火力全开,科学家们将近距离将探索宇宙的奥秘。
其中一项搜寻就包含寻找暗物质——这是宇宙最大的未解之谜之一。
一名科学家提出理论认为赋予粒子质量的上帝粒子希格斯玻色子可能会分解成暗物质,而他希望欧洲粒子物理研究所(European Organization for Nuclear Research ,简称CERN)的科学家小组可以证明他的理论。
之前在大型强子对撞机的探测里创造出希格斯玻色子,后者很快分解成四个μ介子瑞典查尔姆斯理工大学的克里斯托弗•彼得森(Christoffer Petersson)博士和两名同事提出了新的粒子模型以预测暗物质的存在。
粒子物理学目前的“标准模型”能够很好地从亚原子层面上描述物理学,但它无法解释宇宙里的暗物质。
然而彼得森的模型包含了比标准模型更多的“基本粒子”——包括已知存在的最小粒子,这其中包括暗物质粒子。
此外他的模型还为希格斯玻色子赋予了不同的特性,这表明它可以分解成光子和暗物质粒子。
为了证明这一理论,他需要一个粒子加速器——而欧洲粒子物理研究所恰好可以进行这样的实验。
大型强子对撞机(LHC) 的实验侦测器超环面仪器两个独立的实验基站——大型强子对撞机(LHC) 的实验侦测器超环面仪器(A Toroidal LHC ApparatuS, 简称ATLAS)和紧凑渺子线圈实验(CMS)——将寻找这一模型预测的希格斯玻色子的特性。
如果这些特性的确存在,那么很明显它暗示了这一模型是可行的。
“(提出的理论被证明是正确的)是粒子物理学理论学家的一个梦想。
” 彼得森博士说道。
“大型强子对撞机是测试这一模型的唯一途径。
能够同时利用两项单独的实验进行验证更是锦上添花。
”首批研究里数据量太小以至于无法证实或者否决彼得森博士的理论在首批研究里数据量太小以至于无法证实或者否决彼得森博士的理论。
《微观尽头》阅读练习及答案

《微观尽头》阅读练习及答案微观尽头阅读材料微观尽头①今夜,在罗布泊的东方核子中心,人类将试图击破夸克。
一个巨大的加速器被建在地下深处,它将赋予粒子难以想象的能量,在这种能量下,目前已知的物质最小单位——夸克,将可能被撞碎,人类也许能由此窥见物质世界最深层的秘密。
②世界上最杰出的两位物理学家正坐在控制大厅中,他们代表着两个不同学派。
其中一位是美国人赫尔曼琼斯,他认为夸克是物质的最小单位,不可能被击破;另一位是中国人丁仪,他认为物质无限可分。
让人惊奇的是,这里居然还坐着一位名叫迪夏提的哈萨克族牧羊老人。
原来,他的村庄就在核子中心加速器的圆周内,在昨天的野餐中,物理学家们吃了他的美味的烤全羊,餐后坚持把他请到这里来。
物理学家们之所以这么做,一是为了感谢老人的热情款待;二是他们认为,这次实验是物理学上具有划时代意义的伟大时刻,也是全人类值得纪念的伟大时刻,这一刻应该有一个最不懂物理学的人到场,代表普通人来见证这一切。
③加速器已经启动,中央大屏幕上的能量曲线像刚苏醒的蚯蚓一样懒洋洋地爬着,向标志着临界能量的红线升去,那就是击碎夸克所需的能量。
④“这么重要的实验,电视也不直播?”丁仪问。
这位物理学家从北京到这儿一直身着一件蓝工作服,很容易被误认为是勤杂工。
总工程师打开大厅一角的电视,电视中正转播着一场足球赛,观众座无虚席,人山人海。
“丁博士,我们并非世界中心,实验结果出来后,能出一条三十秒的小新闻就不错了。
”总工程师指指电视屏幕说。
⑤“真是不幸啊。
”琼斯调侃地说,他一副颓废派打扮,头发老长,还不时从衣袋中掏出一个银制酒瓶喝一口,此刻他从衣袋里掏出了一张纸,在空中晃着,“先生们,这是我的遗书,如果夸克真的能被击破,那么,这个实验结束后,物质世界将不再有什么可以探索的秘密。
物理学将在一个小时内完结!我是来迎接自己世界的末日的!我的物理学啊,你这个冷酷的情人,你已穷尽之后我如何活得下去!”⑥丁仪很是不以为然:“这话以前就有人说过,但至今物理学也并没有结束,将来也永远不会结束。
上帝粒子”亮相,万物从此“有”了重量

上帝粒子”亮相,万物从此“有”了重量CMS巨型探测器的一部分,这是欧洲大型强子对撞机找到希格斯玻色子的主要设备之一。
(资料图片) 粒子物理学中标准模型含有62种基本粒子,这是最后一种未被发现的粒子,也是最难找的,同时也是需要极高能量才 ...CMS巨型探测器的一部分,这是欧洲大型强子对撞机找到希格斯玻色子的主要设备之一。
(资料图片)粒子物理学中标准模型含有62种基本粒子,这是最后一种未被发现的粒子,也是最难找的,同时也是需要极高能量才能寻找到的。
2012年7月4日是科学史上很值得纪念的一天,C ERN(欧洲核子研究中心)召开了新闻发布会,在会上科学家们宣布发现了一种新的粒子,目前观测到的是,一个新的粒子衰变到两个光子的信号,以及其它的辅助信号强有力地支持了看到的新粒子就是希格斯粒子,有95%的可能性,但还未完全确认,要完全确认是希格斯玻色子还得继续等待。
科学家一直在寻找万物的质量来源L H C大型强子对撞机的超导环场探测器实验(以下简称“A T L A S”)与紧凑μ子线圈实验(以下简称“C M S”)团队公布的初步实验结果显示,在1 2 5 -126G eV的质量区间内存在一种新的粒子,置信度均达5个sigm a。
在粒子物理学中,5个sigm a被认为是作为一项发现的门槛,这几乎就意味着有99.9999%的把握。
这里一个G eV是10亿电子伏特,一个质子的质量大约就是0.938G eV。
许多理论物理学家认为,这个新粒子就是传说中的上帝粒子,赋予各种基本粒子以质量的希格斯玻色子。
这就是我们寻常所见万物的质量来源。
希格斯本人也出席了发布会,他流泪了,从1964年提出希格斯机制到今天,整整48年了,他都83岁了,盼这一天将近半个世纪,许多在场的老科学家也流泪了。
20多年的寻找,近百亿美元的投入,成千上万人的参与,就是为了这一天,科学家的激动可以理解。
这是物理学界过去将近30年中最重大的发现。
因为,这意味着现代物理学的基石稳固了。
上帝粒子或发现将颠覆现有物理学体系(图)

上帝粒子或发现将颠覆现有物理学体系(图)CMS实验的巨大探测器,是欧洲大型强子对撞机找到希格斯-玻色子的主要设备之一。
CMS实验的模拟粒子对撞项目或许可以表明超对称性理论的成立新浪科技讯北京时间7月3日消息,据国外媒体报道,欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机项目物理学家近日声称,他们已经在实验中发现了传说中的“上帝粒子”希格斯-玻色子的踪迹。
物理学家认为,这一重大发现很有可能会颠覆当前物理学家的看法。
如果这一在物理学博客中所盛传的说法如实的话,那么近二十年来物理学最重要的时刻即将在几天后来临。
科学家苦苦寻找了多年的希格斯-玻色子的存在证据有可能在7月4日被正式宣布,这一发现将为粒子物理标准模型拼图放上最关键的一块,数以千计的科学家为这一辉煌的成就奉献了自己几十年的光阴。
随着这一辉煌时刻的来临,新的问题又出现了。
希格斯-玻色子现在看起来好像有点太过于平凡了,似乎配不上它“上帝粒子”的称号。
欧洲大型强子对撞机项目物理学家已经做好了准备向世界展现他们捕捉希格斯-玻色子的最新进展。
希格斯-玻色子是一种奇特的粒子,它存在于空间的任何一点,和其他所有的基本粒子相互作用,并且将自己的质量赋予它们。
但是很多物理学家已经做好了失望的准备。
因为科学家们已经对这个粒子的到来翘首渴望了太久,他们以为当他们最终找到这种粒子的时候,它可以表现出一些意料之外的特性,即使是一些反常甚至不守规矩的性质。
一个完美展现其特性的希格斯-玻色子并没有给兴奋的物理学家太多想象空间,包括那些理论学者所预想会出现在大型强子对撞机中的一些情况。
当前的现状已经开始让一些物理学家感到担忧了,如果接下来的几年还没有一些令人感兴趣的研究成果出现的话,那这个领域的研究就会陷入危机了。
从20世纪中期开始,粒子物理学家建立了一套被称为标准模型的理论,这一套理论对所有的宇宙中的亚原子粒子都适用。
但是这一套理论还远远称不上完美,它还有着相当的缺陷。
比如在之前,理论中的数字都没得到试验的检验。
【转载】CERN或发现两个上帝粒子将彻底改变物

【转载】CERN或发现两个上帝粒子将彻底改变物CERN或发现两个上帝粒子将彻底改变物北京时间12月19日消息英国每日邮报报道,今年夏天科学家宣称他们可能发现了希格斯玻色子,也即上帝粒子。
而最近,研究这些数据的科学家称他们发现的可能是两种未知的粒子。
欧洲核子研究组织(CERN)进行的超环面仪器实验的最新结果显示,最终数据包含两个清晰的峰值,这暗示着新粒子的存在。
科学家似乎发现了一个带有特定质量的希格斯玻色子,以及另一个从统计学角度称质量稍微更大的粒子。
1964年科学家首次提出希格斯玻色子是标准模型中最后缺失的一部分,该模型是被广泛接受的描述宇宙基本构建单元的理论。
根据该理论模型,希格斯玻色子必须存在从而赋予其它基本粒子质量。
然而,在能够建造类似大型强子对撞机这样的高性能对撞机之前,这种粒子几乎无法检测到。
大型强子对撞机中粒子相互撞击的图示:科学家希望借此能够最终证明物理学标准模型。
CERN的研究学者今年7月宣布他们认为他们的实验最终发现了希格斯玻色子。
然而科普杂志《科学美国人》解释,他们的发现还并不完全确定。
科学家发现的希格斯玻色子似乎正在以远比他们预期更为频繁的频率衰变成两个光子——这暗示着这背后存在一种新的但却之前没有设想到的物理学。
上周,参与该项目超环面仪器实验的科学家最终承认了他们获得数据的怪异暗示——似乎存在的不是一个希格斯玻色子,而是两个。
实验发现存在一个质量为123.5千兆电子伏特(粒子物理学家用于测量质量的单位)的希格斯玻色子,以及第二个质量为126.6千兆电子伏特的希格斯玻色子。
《科学美国人》报告描述了超环面仪器实验的科学家小组在过去的一个月是如何试图找出他们在分析中是否犯了任何错误。
而到目前为止一无所获,这就暗示着一种可能性,也即的确可能存在两个希格斯玻色子。
这种异常结果可能是由统计标志造成的,随着进一步数据的收集可能不会再重复出现。
但可以肯定的是,存在标准模型能够预测多重希格斯玻色子的存在。
科学家发现新粒子 或证明新物理学理论-最新学习文档

科学家发现新粒子或证明新物理学理论CERN高能粒子对撞机北京时间11月14日消息路透社报道,近日,欧洲粒子物理研究所(CERN)的研究人员称他们在大型强子对撞机(LHC)里发现了一种粒子,后者能够再成形两个其它粒子,这将会是探索物理领域至关重要的突破性进展。
物理学标准模型(StandardModel)早就预测了这种被称为衰变的过程,它描述了从基本层面上宇宙是如何运作的,然而,科学家一直没有亲眼目睹过这个过程的发生。
CERN的专家表示,这项发现将会极大的鼓励科学家们找寻超级对称性,以及其它存在于标准模型范围之外的“新物理”设想存在的证据。
超级对称性,也称SUSY,是一种解释宇宙之谜的理论。
2019年早期正式投入日内瓦科研中心使用的LHC已经确定了标准模型作为初期科研目标,但它的长期目标则是涉足理论学家设想的新领域。
“这项最新成果蕴含的意义还有待进一步确定,但有一点显而易见:标准模型在新的一次测试中再次证明了它的可靠性。
”美国物理学家马特·斯特塞勒(MattStrassler)这样说道。
标准模型早已预测了CERN的LHCb实验记录到的新衰变类型的存在。
在该实验中,一个Bs介子粒子在LHC撞击后变形产生了一个μ介子和一个反μ介子。
在过去的10多年间,科学家都试图亲眼见证这个衰变过程——粒子物理学已经正确的预测了每3亿个Bs介子就会发生一次这样的衰变。
日内瓦研究中心CMS实验的奥利弗·巴奇木勒尔(OliverBuchmueller)表示,虽然衰变的本质会限制发现SUSY踪迹的能量范围,但也有足够的空间再次发现这些踪迹。
SUSY提供了看不见的超重“超级搭档”存在的证据,但它自身也备受争议。
有的物理学家对它提供有关宇宙奇异事件的解释,例如旋转星系的怪异旋转速率,表示质疑。
很多怀疑者否决了这项理论的可靠性,然而它却能在新物理学领域站稳脚跟,新物理学包含了很多类似科幻小说的知识建构,包括暗物质,暗能量,弦理论和额外维度。
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CERN或发现两个上帝粒子将彻底改变物理学
双重读数:CERN提供的图表中蓝色的图显示了1235亿电子伏特信号,而红色图表显示1265亿电子伏特信号。
该发现被大型强子对撞机的物理学家进一步证实。
英国每日邮报报道,今年夏天科学家宣称他们可能发现了希格斯玻色子,也即上帝粒子。
而最近,研究这些数据的科学家称他们发现的可能是两种未知的粒子。
欧洲核子研究组织(CERN)进行的超环面仪器实验的最新结果显示,最终数据包含两个清晰的峰值,这暗示着新粒子的存在。
科学家似乎发现了一个带有特定质量的希格斯玻色子,以及另一个从统计学角度称质量稍微更大的粒子。
1964年科学家首次提出希格斯玻色子是标准模型中最后缺失的一部分,该模型是被广泛接受的描述宇宙基本构建单元的理论。
根据该理论模型,希格斯玻色子必须存在从而赋予其它基本粒子质量。
然而,在能够建造类似大型强子对撞机这样的高性能对撞机之前,这种粒子几乎无法检测到。
大型强子对撞机中粒子相互撞击的图示:科学家希望借此能够最终证明物理学标准模型。
CERN的研究学者今年7月宣布他们认为他们的实验最终发现了希格斯玻色子。
然而科普杂志《科学美国人》解释,他们的发现还并不完全确定。
科学家发现的希格斯玻色子似乎正在以远比他们预期更为频繁的频率衰变成两个光子——这
暗示着这背后存在一种新的但却之前没有设想到的物理学。
上周,参与该项目超环面仪器实验的科学家最终承认了他们获得数据的怪异暗示——似乎存在的不是一个希格斯玻色子,而是两个。
实验发现存在一个质量为123.5千兆电子伏特(粒子物理学家用于测量质量的单位)的希格斯玻色子,以及第二个质量为126.6千兆电子伏特的希格斯玻色子。
《科学美国人》报告描述了超环面仪器实验的科学家小组在过去的一个月是如何试图找出他们在分析中是否犯了任何
错误。
而到目前为止一无所获,这就暗示着一种可能性,也即的确可能存在两个希格斯玻色子。
这种异常结果可能是由统计标志造成的,随着进一步数据的收集可能不会再重复出现。
但可以肯定的是,存在标准模型
能够预测多重希格斯玻色子的存在。
然而这些理论并不能预测为什么一种粒子会衰变成两个Z粒子,而其它粒子会衰变成光子。
然而,关于这两种粒子在质量方面的相似性,即使是利用标准模型的变体也是无法解释的。
但此时,CERN的科学家对此并不太担心。
实验粒子物理学家托马索·多里戈(TommasoDorigo)表示,这很可能仅仅是由统计标志造成的。