英科學家發現新粒子 為質子自然之力提供深入理解

2020-11-23 中國新聞網

英科學家發現新粒子 為質子自然之力提供深入理解

2014-10-13 12:59:34來源：科技日報作者：責任編輯：何路曼

　　英國華威大學的研究人員發現了一種以前從未觀察到的介子類新亞原子粒子，命名為Ds3*(2860)ˉ，這將有助於轉變對於凝聚原子核的最基本自然之力的理解。該研究結果刊登在最新一期的《物理評論快報》和《物理評論D》上。

　　亞原子粒子，其結構比原子更小，包括原子的組成部分如電子、質子和中子等許多其他奇特的粒子。總地來說，亞原子粒子可能是電子、中子、質子、介子、夸克、膠子和光子等。

　　據《每日電訊》、物理學家組織網近日報導，通過收集分析歐洲粒子物理研究所大型強子對撞機LHCb的數據，研究人員發現新粒子以類似質子的方式綁定在一起。由於這種相似性，研究人員認為這能夠進一步研究理解粒子強大的交互作用。對在一個原子核內質子的強作用的最基本自然之力提供更深入的理解。

　　強相互作用是自然界四個基本相互作用中最強的一種。華威大學物理系首席科學家蒂姆·格爾森教授解釋說：「強相互作用是捆綁夸克、亞原子粒子在一起形成原子中質子的力量。質子結合的能量強烈到給質量更大的貢獻。」

　　由於這些力量相對簡單，科學家以前能夠解答重力和電磁相互作用的方程，但強相互作用的強度卻不能以同樣的方法解答方程。因此，對強相互作用本質的了解長期以來是物理學中的困難問題。人們曾經提出過許多處理強作用的理論和方法，但都很有限。原因之一是理論中沒有小參量，因而找不到可靠的近似方法。由此，人們由強子的夸克模型和規範場的概念出發提出量子色動力學(QCD)。

　　格爾森說：「現在已經用稱為格點QCD的計算密集型技術完成對強相互作用的計算。為了驗證這些計算最基本的是將預測與實驗結果比較。而考慮新的粒子可理想的達到這個目的，因為它是迄今首次觀察到包含粲夸克(Charm quark)和自旋值3的粒子。」

　　目前，物理學家已知共有六種夸克：上(夸克)、下、粲(/魅)、奇、底和頂。經證實，質子、中子都是由稱為上和下兩種夸克組成，但粒子在加速器如LHC會產生含有不穩定的重夸克。此外，其中這些粒子的自旋值高於天然穩定的粒子。

　　格爾森補充道：「由於新粒子包含一個沉重的粲夸克，這使得研究人員更容易計算其屬性。並且因為它的自旋值為3，不可能有歧義的粒子。因此，這為未來的理論計算提供了一個基準。這些計算的改善將改變我們理解原子核是如何聯繫在一起的，以及可能有助於回答一個物理學上最大的謎團：為什麼在宇宙中的物質比反物質更多。」(華凌)

相關焦點

  • 科學家宣稱發現宇宙中第五種基本力的證據
    來源：新浪科技匈牙利科學院的研究人員可能發現了存在第五種基本力的跡象，這引起了物理學界的爭論議論紛紛。這是一張宇宙網狀結構的示意圖新浪科技訊 北京時間11月27日消息，據國外媒體報導，匈牙利科學院的研究人員聲稱，他們發現了宇宙中第五種自然力，這可能會改變我們對宇宙運行方式的理解。
  • LHC疑似發現新粒子 宇宙或存在第五種基本力
    佛羅倫斯義大利國家核物理學學會的研究科學家米歇爾•雷迪（Michele Redi）博士在期刊《科學美國人》上寫道，暗示的新粒子或可能在「未來數周甚至數天內」被證實。「如果它是真的存在，我們將在基礎物理學歷史上書寫全新的篇章，」雷迪博士說道。「我們無法想像這項發現將引發多少新發現。我們將很快知道答案。」
  • 大型強子對撞機發現新粒子:雙粲重子比質子重3.5倍
    粒子物理學的標準模型預言了像雙粲重子這樣具有兩個重夸克的粒子，而這是科學家首次證實這種粒子的存在。在粒子物理學中，標準模型是一套描述基本力（強力、弱力和電磁力）及組成所有物質的基本粒子的理論。在標準模型中，基本粒子可以分為費米子和玻色子，費米子又可以再分為輕子（比如電子）和夸克。目前已知夸克有6種「味」，分別是上、下、粲、奇、底和頂。由3個夸克組成的複合粒子稱為重子。
  • 四粲夸克組成的新粒子「現身」 或助理解質子和中子如何形成
    本文轉自【科技日報】；據歐洲核子研究中心（CERN）官網1日報導，該機構的大型強子對撞機底夸克實驗（LHCb）合作組首次觀察到一種由4個粲夸克組成的新粒子，這一發現將幫助物理學家更好地理解夸克之間如何緊密「相擁」，形成質子和中子等複合粒子，並有助發現新物理學
  • 科學家發現宇宙第五種基本力:可能連接暗物質世界
    而匈牙利科學院的最新研究結果顯示，宇宙中可能存在第五種基本力。來自匈牙利科學院的首席科學家Attila Krasznahorkay和他的研究團隊在實驗中發現，當粒子裂變時，會觀察到一個被激發的衰變氦原子從奇怪的角度射出光，這是當前物理定律無法解釋的現象；這也是他們第二次觀察到這種被稱為X17的新粒子（能量為17兆電子伏）。
  • 發現第五種基本力?
    然而，在一項新的研究中，來自匈牙利的物理學家認為他們可能找到了第五種基本力存在的證據。 在論文中，他們宣稱找到了一種質量為17兆電子伏（17MeV）的新粒子，這是一種質量大約是電子的33倍、質子的2%的粒子。這個新粒子被稱為X17。如果新粒子能夠得到證實，這對於解釋暗物質的奧秘、統一幾種基本力來說都具有重大意義。
  • 中國科學家主導發現新粒子 解答上帝書寫方程式差幾步?
    首次發現含有兩個重夸克的重子在粒子物理學中，標準模型是一套描述基本力（強力、弱力和電磁力）及組成所有物質的基本粒子的理論。在標準模型中，基本粒子可以分為費米子和玻色子，費米子又可以再分為輕子（比如電子）和夸克。按照標準模型的分類，重子由三個夸克組成，熟知的質子和中子是最常見的重子。
  • 英科學家發現「上帝粒子」跡象 系萬物質量之源
    美國理論物理學家格拉肖從數學公式對弱力和電磁力的描述中看出它們在某些方面具有相似性，但是讓格拉肖不解的是，弱力的作用非常微小，但是傳遞弱力的粒子的質量卻很重。希格斯論文中提出的設想，為解決格拉肖所無法理解的問題提供了新的思路，同時，也可以解釋質量起源的基本問題。
  • 自然界存在第五種力 如證實將改變對宇宙的理解
    匈牙利科學家去年進行的實驗是為了搜尋「暗光子」，也可能意味著佔宇宙總質量85%左右的看不見的暗物質，他們卻發現了反常現象：可能存在一種質量為電子30多倍的新的光粒子。馮孝仁解釋稱：「匈牙利科學家只看見了反常現象，表明可能存在一種新粒子，但他們並不清楚它是物質粒子還是攜帶力的粒子。」
  • 人類物理學或遭「顛覆」，匈牙利科學家發現支配宇宙的第五種力
    四大基本力四大基本力中，強相互作用力作用於質子、中子等核子之間的力，其使得核子相互組合構成原子核，是作用距離第二短的力，作用範圍僅為10^(-15)～10^(-10) m 。同時，弱相互作用力也是作用距離最短的力，作用範圍約為10^-17m。電磁力可以理解為帶電載體在電磁場中受到的力，引力則是所有物質之間、與質量有關的相互吸引的力。
  • 英國科學家稱，發現「令人興奮」的新粒子後，將解開暗物質之謎
    科學家們確信它的存在是因為沒有多餘的物質，星系和恆星的運動和引力相互作用毫無意義。 但是，儘管經過數十年的研究並找到了許多不同的理論和測試來尋找其起源，但它仍然是一個難以捉摸的謎。現在，約克大學的核物理學家已經確定了一個「令人興奮」的新粒子，他們正在提出該粒子來解釋暗物質的形成。他們將新粒子命名為「 d-star hexaquark」。
  • 歐洲大型強子對撞機疑似發現新粒子,標準模型受到挑戰
    LHCb（LHC底夸克偵測器）雖然這個發現本身不足以成為獨立的證據，但結合此前發現的其他線索，科學家們或許已經捕捉到了新粒子模糊的身影。巴塞隆納自由大學的Joaquim Matias說，「此前我們從未觀察到標準模型出現一系列相互關聯的偏差，而這一系列偏差又可以用一個非常簡單的方式解釋：存在一種新的粒子。」
  • 科學展望2016:大型強子對撞機或發現新粒子
    據國外媒體報導，2015年，一項項重大科學探索成果佔據著媒體的頭條，比如人類首次近距離探測遙遠的冥王星、再次發現新的人種等等，這些激動人心的消息令科學界為之歡呼雀躍
  • 粒子加速器粉碎粒子,是如何製造新粒子的?
    人類為了發現比原子更小的新粒子，早期大多藉由觀察來自於宇宙射線與大氣層作用後的產物。隨著加速器的發明和使用，後續大多利用加速器產生高能量的質子束或電子束。在碰撞的過程中，能量足夠的情況下，透過特定反應產生並觀察新粒子。
  • 質子還能再分麼?
    前幾期，我們撬開了原子，發現原子內還有電子和原子核。接著，我們進一步進入了原子核，發現原子核內還有質子和中子。這一期，我們再繼續向下深入，看看質子和中子的內部到底是什麼？淘「粒子」時代自從湯姆遜發現了電子，盧瑟福發現了質子，查德威克發現了中子之後，科學家又相繼發現上百種「基本粒子」，他們甚至把這戲稱為「粒子動物園」。所以，在那個年代，許許多多的科學家因為淘到「新粒子」而獲得諾貝爾獎，真的有點當年化學家和物理學家一起搶「新元素」的感覺。
  • 《自然》:絕緣體中發現量子震蕩 推測或許存在新粒子
    原標題：《自然》：絕緣體中發現量子震蕩，推測或許存在新粒子 　　普林斯頓物理學家發現了一個令人驚訝的現象，他們在一種由鎢製成的絕緣體中觀察到了量子振蕩。
  • 《自然》:絕緣體中發現量子震蕩,推測或許存在新粒子
    《自然》：絕緣體中發現量子震蕩，推測或許存在新粒子  CHEN • 2021-01-12 19:30:03　來源：前瞻網　E729G0
  • 大型強子對撞機，最新突破性發現：由四個夸克組成的未知新粒子
    大型強子對撞機（LHC）合作觀察到了一種前所未見的四夸克粒子，這一發現在歐洲核子研究中心(CERN)研討會上公布，並發表《arXiv》上，這很可能是物理學家以前從未見過的一類，以前未被發現粒子中的第一個。這一發現將幫助物理學家更好地理解夸克，夸克是一種基本粒子，是所有物質的基本組成。
  • 科學家已經開發出一種新的方法來探測將質子和中子結合在一起的力
    這是第一次非常詳細地觀察在非常短的距離內強核力的變化，這具有巨大的意義，主要是對中子星，以及對整個核系統的理解。因此，他們發表在《自然》(Nature)雜誌上的研究，可能預示著一個實驗探索強作用力的新時代的到來，並可能更好地了解中子星的結構。
  • 微觀粒子發現史之五：幽靈一般的中微子
    元素的放射性由法國科學家貝克勒爾發現，不過貝克勒爾對這方面貢獻不大，貢獻最大的還是居裡夫婦，他們三個都獲得了諾貝爾獎。元素的放射性分為三種，分別是α衰變β衰變和γ衰變，α衰變就是發射α粒子，這就是盧瑟福的屠龍刀，γ射線在發現中子過程中出現過，其實就是高能光子，β射線發射的是高速電子流，對的，就是盧瑟福的老師老湯姆孫發現的電子。問題就出在這個β衰變上。