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        “上帝粒子”真的被發(fā)現(xiàn)了嗎?

        2018/1/10 15:30:43

        “一尺之棰,日取其半,萬世不竭”,古代的哲學(xué)思想一直在促使我們思考物質(zhì)的最小組成單元究竟是什么。1995年3月2 日,美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室向全世界宣布頂夸克的發(fā)現(xiàn)時(shí),一套被稱為標(biāo)準(zhǔn)模型的粒子物理學(xué)模型所預(yù)言的62個(gè)基本粒子中的61個(gè)都已經(jīng)得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持與驗(yàn)證,形成宇宙的標(biāo)準(zhǔn)模型好像馬上就要建立起來了,可是被譽(yù)為基本粒子“質(zhì)量”之源的“上帝粒子”——希格斯玻色子卻遲遲沒有被找到。
        2012年7月4日,歐洲核子中心(CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(Large Hadron Collider, LHC0)上的緊湊型繆子螺線管(CMS)團(tuán)隊(duì)和超導(dǎo)環(huán)場(chǎng)探測(cè)器(ATLAS)團(tuán)隊(duì)分別宣布在126 GeV質(zhì)量附近找到了可能是希格斯玻色子的新粒子。
        大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHC位于法國和瑞士邊境,周長27公里,在地下一百多米深處,是目前世界上體積最大、加速能量最高的加速器。它加速能量相同、運(yùn)動(dòng)方向相反的兩束質(zhì)子或兩束鉛核并使之發(fā)生對(duì)撞,進(jìn)行基本粒子物理研究。
        通過粒子碰撞來探索微觀世界的手段其實(shí)并不新鮮,早在1911年,盧瑟福就利用天然放射性核素放出的α粒子轟擊金箔觀測(cè)到很小一部分α粒子會(huì)發(fā)生大角度散射,從而發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)家對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的深入,天然放射源產(chǎn)生的粒子在能量或流強(qiáng)方面難以滿足需要,加速器技術(shù)由此誕生。
        1990年,弗里德曼、肯德爾和泰勒,因在1967年至1973 年期間,利用斯坦福電子直線加速器就電子對(duì)質(zhì)子和中子的深度非彈性散射所做的一系列開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)工作而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),這標(biāo)志著核子(質(zhì)子與中子)由夸克與膠子組成的觀點(diǎn)在科學(xué)上得到了認(rèn)可,人類對(duì)微觀世界的認(rèn)知由核子進(jìn)入亞核子時(shí)代。
        核技術(shù)在科學(xué)研究上的應(yīng)用,一方面推動(dòng)著先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步,另一方面帶領(lǐng)著人類走進(jìn)新的領(lǐng)域,啟發(fā)新的社會(huì)認(rèn)知。所以,看似物理最前沿的科技,其實(shí)也與普通人的生活密切相關(guān)。

        引自:公眾核科學(xué)技術(shù)知識(shí)問答叢書之五《核技術(shù)服務(wù)你我他》,科學(xué)出版社,2013年

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