2015年3月12日 星期四

新理論認為上帝粒子可分解稱暗物質粒子 或助揭開暗物質之謎

據英國每日郵報報道,在經過兩年多的停頓升級,大型強子對撞機(LHC)將於今年5月火力全開,科學家們將近距離將探索宇宙的奧秘。其中一項搜尋就包含尋 找暗物質——這是宇宙最大的未解之謎之一。一名科學家提出理論認為賦予粒子質量的上帝粒子希格斯玻色子可能會分解成暗物質,而他希望歐洲粒子物理研究所 (European Organization for Nuclear Research ,簡稱CERN)的科學家小組可以證明他的理論。


之前在大型強子對撞機的探測裡創造出希格斯玻色子,後者很快分解成四個μ介子

瑞典查爾姆斯理工大學的克裡斯托弗•彼得森(Christoffer Petersson)博士和兩名同事提出了新的粒子模型以預測暗物質的存在。 粒子物理學目前的「標准模型」能夠很好地從亞原子層面上描述物理學,但它無法解釋宇宙裡的暗物質。然而彼得森的模型包含了比標准模型更多的「基本粒子」——包括已知存在的最小粒子,這其中包括暗物質粒子。

此外他的模型還為希格斯玻色子賦予了不同的特性,這表明它可以分解成光子和暗物質粒子。為了證明這一理論,他需要一個粒子加速器——而歐洲粒子物理研究所恰好可以進行這樣的實驗。

大型強子對撞機(LHC) 的實驗偵測器超環面儀器

兩個獨立的實驗基站——大型強子對撞機(LHC) 的實驗偵測器超環面儀器(A Toroidal LHC ApparatuS, 簡稱ATLAS)和緊湊渺子線圈實驗(CMS)——將尋找這一模型預測的希格斯玻色子的特性。如果這些特性的確存在,那麼很明顯它暗示了這一模型是可行的。「(提出的理論被證明是正確的)是粒子物理學理論學家的一個夢想。」 彼得森博士說道。「大型強子對撞機是測試這一模型的唯一途徑。能夠同時利用兩項單獨的實驗進行驗證更是錦上添花。」

首批研究裡數據量太小以至於無法證實或者否決彼得森博士的理論

在首批研究裡數據量太小以至於無法證實或者否決彼得森博士的理論。「我們已經全力進行新的分析,利用其他方式和更多數據測試這一模型。」 歐洲粒子物理研究所進行CMS實驗的澤伊納普•德米拉格利(Zeynap Demiragli)博士這樣說道。「我們祝賀彼得森博士做了如此重要的工作。」

大型強子對撞機在關閉以進行升級長達兩年後,於2015年春季重新投入使用。加速器裡更高的能量將使得試驗獲得更多足夠的數據以正確的評估彼得森博士提出的理論模型。「如果這一模型與觀測相匹配,它將完全改變我們對自然基本建構單元的理解。如果不匹配,歐洲粒子物理研究願意測試我的模型也已經非常了不起。」

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