发布时间:2010-06-18 00:00 原文链接: 希格斯玻色子可能具有多种存在形式

  据物理学家组织网17日(北京时间)报道,美国科学家近期的研究表明,神秘莫测的希格斯玻色子可能存在多种形式。

  美国能源部费米国家加速器实验室的理论物理学家亚当·马丁及其同事近日在对来自DZero实验的结果进行分析后提出,也许存在多种形式的希格斯玻色子。

  DZero实验用以观察碰撞的质子和反质子,以研究世界为什么由普通物质而不是反物质组成。他们发现,碰撞产生的介子对往往要比反介子粒子多一个百分点。这种不对称可用以解释为什么物质的统治地位会超过反物质,而不是“两者共治”。

  这种效应被称为CP破坏,此前虽曾观测到过,但不及DZero实验中所达到的程度。最新实验中发现的不对称性要大于标准模型的描述。研究人员的解释是,可能存在相似质量的5个希格斯粒子,其中2个带有相反的电荷,另3个则是中性的。这一理论被称为双希格斯二重态模型。

  马丁表示,双希格斯二重态模型并不是实验结果的唯一可能解释。但标准模型只能容纳一个希格斯二重态,同时科学家们也普遍认为希格斯粒子是一个单一粒子。许多物理学家们已逐渐认识到标准模型是不完备的,因为它无法解释重力或描述暗物质。对标准模型进行扩展后的“超对称”理论认为,每个粒子具有一个更大质量的“影子”粒子伙伴,从而成功地将已知粒子的数目翻了番。此理论或可容纳双希格斯二重态模型。但到目前为止,尚无任何实验证明“影子”粒子的存在。

  科学家们找寻希格斯玻色子的工作已进行50多年,至今仍无成功案例。世界上最大的粒子加速器欧洲大型强子对撞机实验的目的之一就是要找到希格斯玻色子。“上帝粒子”是1988年诺贝尔物理学奖获得者莱德曼对希格斯玻色子的别称,它被认为是一种亚原子粒子,其自旋为零,其他亚原子粒子可经由其传导的力获得质量。这种粒子是物理学家们从理论上假定存在的一种基本粒子,目前已成为整个粒子物理学界研究的重心。

  自1899年汤姆逊爵士发现电子开始,在一个多世纪的时间里,人类一直孜孜不倦地探索着微观世界的奥秘。上世纪70年代提出的标准模型统一了关于亚原子粒子间相互作用的描述。1995年3月2日,当美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时,标准模型所预言的62个基本粒子中的61个都已经得到了实验数据的支持与验证,就在标准模型马上就要获得决定性的胜利之际。希格斯粒子仿佛幽灵一般,游离在这座辉煌的大厦之外。希格斯粒子之所以重要,因为它是整个标准模型的基石。如果希格斯粒子不存在,将使整个标准模型失去效力。因此可以说这是一个可以击垮理论粒子物理学整座大厦的粒子。

相关文章

超原子半导体创下速度与效率纪录

半导体已经变得无处不在,但它们也有局限性。半导体中会产生激子(电子-空穴对),这意味着能量以热的形式损失,信息传输是有速度限制的。发表在26日《科学》杂志的论文中,美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今......

纳米黄金粒子“变身”超薄金箔

打金是一种古老的工艺,由古埃及工匠在5000多年前开创,它将散装金子细致地捶打成薄如叶片的金箔。美国南佛罗里达大学、克莱姆森大学和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员发现,通过复刻古老的打金过程,即......

大型强子对撞机发现新奇异五夸克粒子

科学家们在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上发现了一种新粒子,其被称为“奇异的五夸克”。研究团队表示,发现这样的奇异粒子有助他们理解夸克是如何结合形成复合粒子的。相关论文刊发于17日出版的《......

研究人员首次观测到粒子整体自旋排列现象

近日,中国科学院院士、复旦大学马余刚教授团队和中国科学院近代物理研究所团队,与合作者首次在RHIC-STAR国际合作的重离子碰撞实验中观测到反应末态粒子的整体自旋排列现象,该成果或为研究夸克—胶子等离......

《三体》电视剧粒子对撞机出圈,众物理学家前来“打卡”

《三体》电视剧开播以来,好评不断,无论是剧情、选角、演技,还是场景、特效都非常接近原著。粒子物理学家“海伯利安”在知乎分享了自己的观影感受,他表示:“电视剧的粒子物理实验毫无槽点,细节拉满,电视剧确实......

准粒子构成的物质第五形态首次创建

日本科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们创造出了首个由准粒子构成的玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC),最新研究将对包括量子计算在内的量子技术的发展产生重大影响。BEC被称为物质的第五种形态,其......

物理学家观察到一种新磁性准粒子

据近日发表在《自然·纳米技术》上的论文,美国纽约市立学院发现与创新中心和物理系宣布,他们通过将光耦合到超薄二维磁体上,观察到一种新型磁性准粒子。这一突破有望为材料科学带来新策略,即通过材料与光的强烈相......

北京谱仪III实验发现类粲偶素新衰变模式

近日,北京谱仪III(BESIII)合作组发现了类粲偶素Y(4660)和Y(4360)粒子的新衰变模式π+π-ψ2(3823),是Y(4660)粒子自发现以......

希格斯粒子发现十年

2022年7月4日是希格斯粒子发现十周年。由赵政国院士等主讲的“揭秘基本粒子质量起源”科普讲座在中国科学技术大学举行。当日,该校教授们结合自己擅长的研究领域,与听众们一起交流希格斯粒子研究的意义以及它......

欧核中心宣布发现3种新的奇特粒子结构

欧洲核子研究中心7月5日宣布,发现夸克构成粒子的3种新结构,包括一种五夸克态和一对四夸克态粒子。这家机构发表声明说,多国研究人员利用中心的大型强子对撞机底夸克探测器观察到这3种新结构。它在当天举行的一......