找尋“上帝粒子”可以用聽(tīng)的
科學(xué)家模擬出希格斯玻色子數(shù)據(jù)信號(hào)的樂(lè)曲
亞原子粒子會(huì)發(fā)出聲音?!據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志在線版6月24日(北京時(shí)間)報(bào)道,歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)的研究團(tuán)隊(duì)——亦是當(dāng)今世上最頂尖的物理學(xué)家們認(rèn)為:假若難以捉摸的希格斯玻色子確實(shí)存在,當(dāng)會(huì)發(fā)出聲音,而這聲音亦將成為探測(cè)希格斯玻色子的絕佳途徑。現(xiàn)今物理學(xué)家們已模擬出希格斯玻色子可能會(huì)發(fā)出的音頻,并摩拳擦掌等不及要傾聽(tīng)這個(gè)“上帝粒子”帶來(lái)的美妙弦音了。
世界矚目的科學(xué)項(xiàng)目LHC讓希格斯玻色子變得眾所皆知。人們稱它為“上帝粒子”,不那么拗口,也體現(xiàn)了它的神秘特性。LHC研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)決定另辟蹊徑來(lái)找尋喜歡躲迷藏的“上帝粒子”,即通過(guò)聲音。
物理學(xué)家指出,粒子本身并不會(huì)發(fā)聲,但LHC巨大的超導(dǎo)環(huán)場(chǎng)探測(cè)器(Atlas)可以讓一切皆有可能。Atlas的傳感器和熱量計(jì)可測(cè)量質(zhì)子對(duì)撞時(shí)七個(gè)同心層所產(chǎn)生的能量,以音符來(lái)標(biāo)記的話,每一層都各不相同,而依據(jù)粒子碰撞所產(chǎn)生的能量,其音調(diào)還可以改變。目前已模擬出希格斯玻色子在3種運(yùn)動(dòng)情況下的音頻,物理學(xué)家可借此傾聽(tīng)到“上帝粒子”真實(shí)駕臨的信號(hào)。
在英國(guó)廣播公司(BBC)網(wǎng)站上,人們可親耳試聽(tīng)這3段美妙的音頻。
“零自旋”的希格斯玻色子之所以被認(rèn)為非常重要,是因其慣性質(zhì)量源頭的身份:若該粒子出現(xiàn),物質(zhì)質(zhì)量起源之謎也將會(huì)揭開(kāi);若該粒子不存在,理論上只能要求所有粒子無(wú)一例外地必須完全沒(méi)有質(zhì)量,這無(wú)疑與現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)觀察相矛盾。
目前認(rèn)為,尋找“上帝粒子”的方法離不開(kāi)一個(gè)宇宙大爆炸發(fā)生后的模擬環(huán)境:比深空還要冷的溫度、粒子接近光速的飛行以及對(duì)撞機(jī)發(fā)出的強(qiáng)大能量。就在今年5月,Atlas首戰(zhàn)告捷,在物理程序啟動(dòng)幾天后,就報(bào)告它首次發(fā)現(xiàn)了W玻色子,這被物理學(xué)界看作是“上帝粒子”出現(xiàn)的一曲前奏。(張夢(mèng)然)
若想直觀地感受科學(xué)的美,你不妨現(xiàn)在就到BBC網(wǎng)站聆聽(tīng)那神奇的天籟之聲。1988年的諾獎(jiǎng)得主萊德曼稱希格斯玻色子是“上帝粒子”,“指揮著宇宙交響曲”。到1995年美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室宣布發(fā)現(xiàn)頂夸克時(shí),粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的62個(gè)基本粒子中的61個(gè)都已得到實(shí)驗(yàn)支持和驗(yàn)證。于是,希格斯玻色子作為第62個(gè)基本粒子(如果存在),似乎注定要把人類探索粒子世界這一宏大樂(lè)章完美地引向最高潮。我們熱切期待著真正從超導(dǎo)環(huán)場(chǎng)探測(cè)器傳來(lái)的宮商大音。
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