大型强子对撞机[LHC]最新碰撞结果超预期

欧洲大型强子对撞机(LHC)在去年11月重启后,已于12月创造了粒子碰撞能级的新纪录。根据欧洲 粒子物理实验室(CERN)、美国麻省理工学院以及匈牙利布达佩斯KFKI粒子与核物理研究所上周针对此次实验结果共同发布的首篇分析报告,去年12月的 这些碰撞创造出了大量的介子,数量大大超出预期。

在经历了首次启动后的故障和漫长的检修过程后,LHC于去年11月底重启。12月8日,在位于瑞士日内瓦郊外地下,27公里长的环形隧道中,被加速 到接近光速的质子束准确对撞,创造出了2.36万亿电子伏特(TeV)能量,一举打破了之前由美国费米国家实验室保持的1.96TeV粒子对撞能量纪录。 根据爱因斯坦著名的守恒定律E=mc2,能量越高,碰撞创造的粒子质量也就越大,其中可能就包括了人类前所未见的新粒子。

该实验由LHC项目中的CMS(紧凑渺子线圈)实验合作组实施。该合作组包括来自全球的超过2000名科学家,根据之前对低能级碰撞实验的观测,他 们对此次实验将产生的介子数量有所预期。但实际情况是,当碰撞能量上升时,产生介子数量的增长速度要比预期快的多。科学家们的下一步工作将是根据这一结 果,对更高能级碰撞产生的介子数量进行估算。因为只有更准确的预估了碰撞产生的介子数量,才有可能在这些介子中,找到更加罕见的粒子,比如传说中的“上帝 粒子”希格斯玻色子。

LHC设计的最高碰撞能级为14TeV,不过为了安全起见,实验中将逐步提高碰撞能级,预计下一次实验的碰撞能量将达到7TeV。除了寻找希格斯玻 色子外,大型强子对撞机的碰撞实验还将探寻物理学的其他领域,如超对称现象,空间的更多维度以及新的物态夸克-胶子等离子体等。

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