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上帝粒子再起波澜,物理学家眼中的微观世界,或将迎来突破

作者:甜甜爱科普

导语

“上帝给万物以质量,而希格斯给粒子以质量。”

希格斯粒子被誉为“上帝粒子”,是现代粒子物理学中一种假设粒子,同时也是宇宙存在的基础。

然而自“上帝粒子”被发现以来,粒子物理学家们对其的疑问不断,因为希格斯粒子与现有知识体系的一些标准有所抵触,甚至还暗示着它可能隐藏着一些“秘密”。

那么,希格斯粒子的突然“衰变”,又是如何瞬间就被密切注视的物理学家们所发现,这其中又蕴藏着哪些未知的“秘密”呢?

这是否又意味着微观世界即将迎来下一次突破呢?

上帝粒子再起波澜,物理学家眼中的微观世界,或将迎来突破

一、上帝粒子的突变。

2012年,欧洲核子中心宣布,他们已经发现了希格斯玻色子。

然而这一发现惊呆了全世界。

因为希格斯玻色子,又被称为“上帝粒子”是宇宙中一种假设的基本粒子,它可以赋予别的基本粒子质量,也被视为“上帝想要营造一个丰富多彩的世界”而“留下的指示”。

上帝粒子的发现,填补了我们对物质基本构成的知识空白,同时也为现代粒子物理学奠定了基础,可以说,它是宇宙万物存在的基础,所以被赋予了“上帝粒子”的美称。

然而,上帝粒子也让物理学家们不断追求的同时,还存在着被隐藏的一些“奥秘”。

上帝粒子的质量十分的重,约为质子的127倍,这也很大一部分支撑了迄今微观世界的存在。

然而上帝粒子的质量又与周围环境的高温高密度的条件抵触,所以被人们戏称为“天生不合群”。

同时,上帝粒子还具备一种特性,那就是它可以将别的基本粒子赋予质量,从而使它们能够形成“物质”,让宇宙多了一份多样性。

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那么上帝粒子是怎样将这种多样性赋予其它粒子的。

在它的周围,会形成一个“希格斯场”,希格斯场就像大雪花绒一样,不同的粒子会在这个“希格斯场”中拥有不同的关系,有的会滑雪,有的会溜冰。

正是这种区别,让上帝粒子能够赋予不同的粒子质量。

因此,上帝粒子也就搭建起了一个丰富多彩的物质世界。

上帝粒子的发现,引发了众多物理学家的好奇心,他们认为上帝粒子不仅可以对现有物理学知识的弥补,而且还能研究出现有知识体系所未曾涉及的新知识,因此,一种对上帝粒子的形成和衰变产生的兴趣,而他们对上帝粒子的研究也从未停止过。

上帝粒子的衰变,是因为它具有很大的质量,同时质量又与周围环境不符,因此,它在与某种粒子发生碰撞后,就会激发它将能量释放出去,来弥补周围环境质量的不足。

因此,上帝粒子的衰变行为,是十分迅速的,以至于人们无法捕捉耀眼的“亮光”,只能看到其余的“痕迹”。

然而,上帝粒子的“痕迹”也并不鲜见,因为上帝粒子的衰变速率是非常惊人的。

在一瞬间,上帝粒子就会衰变成四对底夸克,而底夸克中又包含有两个b夸克,因此,上帝粒子的衰变相当于将粒子物理学中“分子”的“碎小”移位,将人们的注意力从“上帝粒子”转移到了“衰变”。

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2018年,巴黎欧洲核子研究中心的物理学家们,利用“大型强子对撞机”在上百万亿次撞击中,发现了上帝粒子的奇特“衰变行为”,从而提出了上帝粒子“衰变速率”这一新的物理问题。

物理学家们认为上帝粒子的衰变速率,不符合粒子物理学的标准模型,因为按照现有的理论,上帝粒子的衰变速率应该是如此缓慢,以至于在上百万亿次碰撞中,也不可能发现一次衰变的“痕迹”。

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但是,人们却在撞击中,看到了上帝粒子“衰变”的瞬间“芳踪”,这就十分的有趣,也暗示着上帝粒子可能隐藏着一些“秘密”,这些“秘密”也让物理学家们十分的好奇。

赵毅院士也对上帝粒子的“衰变速率”产生了好奇,他认为:“上帝粒子的‘衰变速率’只是一种新的物理现象,并不能说明标准模型‘有问题’”。

这也引发了其他物理学家的讨论,他们也希望能在上帝粒子中发现一些“秘密”,从而推动现有物理学知识的进一步发展。

二、上帝粒子的突破。

然而物理学家们还是希望能够有机会洞察上帝粒子的“秘密”,于是他们开始了一系列的“探寻”。

为了更好的研究上帝粒子,物理学家们甚至在欧洲核子研究中心建造了“超级大强子对撞机”,用于观测上帝粒子在撞击中的变异,并能够在这些变异中找到上帝粒子的“节拍”。

然而“超级大强子对撞机”能提供的撞击能量,最多也就是14兆电子伏特,而这个能量密度距离上帝粒子能够提供的21兆电子伏特还差很远。

当“超级大强子对撞机”在进行撞击时,只能够观测到“细微之处”。

因此物理学家们便想要建造“更大”的“超级大强子对撞机”,以提供更大的撞击能量,来观测上帝粒子在撞击中的变异,从而能够观测到上帝粒子的“节拍”。

2020年,欧洲核子中心的物理学家们,便开始研究“更大”的“超级大强子对撞机”的建造方案,并对其技术方案进行了全方位的评估。

然而在评估的过程中,许多问题拦住了物理学家们前进的脚步。

欧洲核子中心的物理学家认为:“建造‘更大的超级大强子对撞机’,所需要的资金和团队,远在人们的预期之上”,同时“更大”的“超级强子对撞机”还需要对其所在的地下隧道进行“重新布局”,这也是一笔不小的开支。

根据他们的预估,欧洲核子中心可能需要投资72.5亿美元的资金,用于“更大”的“超级强子对撞机”建设,而这个费用将是一个“天文数字”。

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因此,物理学家们在建设“更大”的“超级强子对撞机”时遇到的“资金短缺”是一大难题。

同时,与资金紧张相伴的还有“技术难关”,物理学家们在经过深入的研究,发现“建造‘更大的超级大强子对撞机’”能够为我们提供更多的“信息”,但是,他们在“信息”中可能还会发现更多的“新粒子”,面对这些“新粒子”,人们还将“再次感受到现有知识体系的局限”,因此,他们也将这作为建造“‘更大的超级大强子对撞机’”的“重要意义”。

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在物理学家们深入研究过程中,他们发现“新粒子”所能够发现的信息,并不仅止于此,他们甚至能够通过“新粒子”来研究“更加复杂”的“物理现象”,因此,在物理学家们眼中,建造“‘更大的超级大强子对撞机’”并不仅仅是“研究‘上帝粒子’”,还能从中寻找到更具“意义”和“价值”的“信息”。

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三、上帝粒子的奥秘。

上帝粒子的发现,揭示了宇宙中万物的存在,但还有一些新的“未知”粒子,正处于被人们“研究”和“发现”的过程中。

在物理学家看来,现有的粒子物理学知识,仍然“存在不完善之处”,“未来”将“发现更多的新粒子”,“新粒子”将为物理学的研究带来新的“视角”和“思路”,从而推动现有知识体系的进一步发展。

同时,对“上帝粒子”中隐藏的“秘密”也需要我们不断的“探寻”和“发现”。

赵毅院士也表示:“在欧洲核子中心的研究,中国将会担起一部分建造‘大型强子对撞机’的研穽工作”,“大型强子对撞机”将为我们提供“新粒子”的“发现途径”,也将为我们揭示“上帝粒子”总存在的“奥秘”。

在物理学家眼中,他们把“大型强子对撞机”比喻为“打开知识体系的一扇窗”,这扇窗将为我们带来更广阔的“物理学未知领域”,从而推动“科学技术”向前迈进一大步。

上帝粒子再起波澜,物理学家眼中的微观世界,或将迎来突破

结语

在“微观世界”中,所存在的粒子种类,远在我们的认知体系之上,对于这些不明物质,物理学家们还需要进行深入的研究,从更深层次揭示这些粒子存在的“奥秘”,而物理学家们的研究工作,也需要我们给予大力的支持,让更多的人能够了解他们的工作,同时我们也能从中了解到科学技术发展的现状和未来。

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