據英國《新科學家》網站9月15日(北京時間)報道,繼歐核中心的大型強子對撞機(LHC)實施總能量達7萬億電子伏特的質子束流對撞后,LHC正準備發表它在夸克實驗領域取得的首個成果,其涉及一種難以捉摸的“受激態”夸克,將尋找它的范圍擴展到1260GeV(GeV為十億電子伏特)能級。LHC欲以此彰顯其擁有超越老對手的實力。
夸克目前被認為是物質最小、最基本的組成單元,兩個夸克在一起就構成介子;三個夸克則構成重子。就眼下科學能達到的層面來講,夸克是不可分的。但如果能夠發現一個受激狀態的夸克,則證明“最基本”這一點有誤。據《新科學家》的文章解釋,這是因為受激態只會在更小范圍內的粒子“捆綁”在一起的狀態發生改變時,才會出現。
大型強子對撞機的勁敵??美國費米實驗室在尋找“受激夸克”的競爭中先聲奪人,它已經在870GeV的能級上排除了“受激夸克”存在的可能性;而在數年之前,其王牌實驗設備Tevatron(一萬億電子伏加速器)發現,在質子和反質子對撞的過程中,在能量最低時,產生的碎片濺射數量和標準模型預言的完全一致,但高能濺射數量卻大得出乎意料。如果夸克是由更小的成分構成的話,這個現象就可以解釋了。
此次大型強子對撞機的重要探測元件??超環面儀器實驗(ATLAS)將尋找“受激夸克”的范圍擴大了超過40%,達到了1260 GeV能級范圍。不過,由于能級過高,ATLAS實驗裝置至少需要4個月的時間來處理數據,但這仍比費米實驗室的Tevatron要快很多。當時,Tevatron可足足花了4年時間。
ATLAS實驗裝置研究員湯姆?勒孔特表示,工組人員顯然也像“受激”了一樣,都為機器能達到了這個能級而興奮。
不過,費米實驗室對LHC的這一成果不以為然。其一名發言人表示,在尋找各種粒子,其中也包括萬眾渴求的希格斯玻色子的道路上,費米的Tevatron始終處于領跑位置。Tevatron會收集更多的數據進行篩選,“而這就是Tevatron虛長幾歲的優勢”。
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