大型强子对撞机发现新粒子!

  物理
/gkimage/5s/53/oy/5s53oy.png

2012年4月26日,隶属于欧洲核子研究组织(CERN)大型强子对撞机(LHC)的六大实验之一——紧凑渺子线圈(CMS,Compact Muon Solenoid)实验向arXiv递交了 研究 论文稿 ,研究者表示,发现了一种新的名为b Ξ^*粒子的重子(Ξ是大写的ξ,可读“可see”或者“sai”,是希腊字母表第14个字母)。最常见的重子有质子和中子,新发现的粒子类似于中子和质子,是由夸克组成的,但很不稳定。

b Ξ^*粒子是由一名叫欧内斯特(Ernest Aguiló)的博士后发现的,他在能量为7万亿电子伏的质子-质子碰撞实验的数据中偶觅此新粒子衰变的迹象,这些数据是2011年紧凑渺子线圈实验在碰撞中搜集的,当时主要是为寻找希格斯玻色子,总共大约有5.3 femtobarn^(-1),这个奇怪的单位意味着这些数据记录下了高达8亿次成功的质子-质子碰撞。

b Ξ^*粒子为重子中的级联粒子的一种,由一个上夸克和一个奇夸克,外加一个底夸克构成,前两种较轻,后一种较重,简称usb(up+strange+bottom,质子是uud,中子是udd),被归结到Ξ粒子的大家庭是因为该重子只有一个上或者下夸克,被称为b粒子是因为包含一个底夸克。同时b Ξ^*粒子并不带电,自旋为3/2。b Ξ^*粒子和强子对撞机各大实验主要寻找的希格斯玻色子不同,它并不是基本粒子,是由基本粒子构成的复合粒子。

另外,很早之前物理理论已经预测到了b Ξ粒子的存在,并且早在1995年就已经被大型正负电子对撞机观测到,2007-2011年费米实验室的兆破天对撞机也 观测 到过,这次观测到的粒子特别之处在于其处于激发态,具有3/2的自旋(相比以前的1/2)。

此次发现依然尽在标准模型掌握之中,所以高能物理界并不是那么兴奋(那位博士后哥们应该挺兴奋的),不过对物理学家更好地了解强作用力(目前所知四大基本作用之一)会有所帮助。 地球又度过了平静的一天。

作者注:为什么我说那位博士后哥们会很兴奋的原因大约是,某些粒子并不能直接被探测到,因为该粒子同希格斯波色子一样并不稳定,所以我们只能去观测该粒子理论所预测的衰变产物,但一种产物也可能是由其他粒子衰变得来的,而且可能性之多令人绝望,寻找就变成了数百亿数据的人肉统计。欲知详情,可以参看这个 博客

作者: MathChief
图片: CERN

LEAVE A COMMENT

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.