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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,美國費米實驗室向全世界宣布頂夸克的發(fā)現(xiàn)時,一套被稱為標準模型的粒子物理學模型所預言的62個基本粒子中的61個都已經(jīng)得到了實驗數(shù)據(jù)的支持與驗證,形成宇宙的標準模型好像馬上就要建立起來了,可是被譽為基本粒子“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)大型強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC0)上的緊湊型繆子螺線管(CMS)團隊和超導環(huán)場探測器(ATLAS)團隊分別宣布在126 GeV質(zhì)量附近找到了可能是希格斯玻色子的新粒子。
    大型強子對撞機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、運動方向相反的兩束質(zhì)子或兩束鉛核并使之發(fā)生對撞,進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粒子轟擊金箔觀測到很小一部分α粒子會發(fā)生大角度散射,從而發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)。隨著科學家對物質(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)性實驗工作而榮獲諾貝爾物理學獎,這標志著核子(質(zhì)子與中子)由夸克與膠子組成的觀點在科學上得到了認可,人類對微觀世界的認知由核子進入亞核子時代。
    核技術(shù)在科學研究上的應(yīng)用,一方面推動著先進技術(shù)的進步,另一方面帶領(lǐng)著人類走進新的領(lǐng)域,啟發(fā)新的社會認知。所以,看似物理最前沿的科技,其實也與普通人的生活密切相關(guān)。

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

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