科学:扳手在粒子物理学的工作

时间:2017-10-13 09:49:13166网络整理admin

作者:WILLIAM BOWN一个适合任何人的亚原子世界理论的神秘粒子都可能出现在德国的粒子加速器中 20世纪60年代初,苏联物理学家艾萨克·波默兰丘克(Isaac Pomeranchuk)首先想到了这个粒子,以帮助解释质子和其他重粒子在一些罕见碰撞中的反应,并将其称为pomeron但量子色动力学(QCD)理论在几年之后出现了它的夸克和胶子,它对于pomeron来说是没有地位的汉堡附近的德国粒子物理实验室DESY的新粒子对撞机的实验结果突然使得pomeron恢复了生机 “有些人完全感到震惊,”DESY的高级研究员Gunter Wolf说 'pomeron因为没有办法将它与QCD联系而退出时尚还是没有但是pomeron可能是解释我们正在看到的东西的最佳方式“DESY的Hera对撞机在6.3公里的环周围以相反的方向加速针状细的质子和电子束,以大约850千兆电子伏特的能量碰撞粒子碰撞的目的是研究作为质子成分的夸克的三重奏 pomeron的证据来自Hera中一种碰撞的一小部分在这些事件中,电子发射出一个虚拟光子(一个具有负能量的光子),它穿透质子内部并从夸克散射出来大多数时候,来自这些碰撞的能量让人想起一团颗粒,它们将整个探测器喷射到碰撞点周围然而,在大约10%的碰撞中,大部分探测器都看不到任何颗粒如果虚光子仅仅散射出夸克和胶子,就无法解释这些间隙但是如果质子首先发射出一个粒子 - 一个pomeron,然后被光子击中,它们就可以被解释了 pomeron和光子的碰撞会在Hera观察到的模式中产生一阵粒子,而质子继续沿着加速器的管直接检测不到真的是一个pomeron,没有人确定达勒姆大学的理论家詹姆斯斯特林说:“这是关键问题,很难回答”它可能是一个新的基本粒子但这会使它超出粒子物理学的标准模型,因此这种解释被物理学家打折扣更可能的是,pomeron可能是一个紧密的胶子组合实际上,Hera最近的一些结果表明,pomeron是由较小的颗粒组成的但即便是这种更为传统的解释也会让pomeron独一无二 Pomerons似乎只存在于粒子之间的短暂交换中并且所有已知的交换粒子都是基本的,如光子和胶子,或者用已知的重粒子如π介子和kaons识别 pomeron似乎不是斯特林承认自己感到困惑,并将实验与搜索顶夸克进行了对比在那里,物理学家花了20年时间寻找他们认为确实存在的粒子的证据与此同时,尽管QCD未能解释最初促使Pomeranchuk工作的原始实验证据,但同样的人花了很长时间才试图忘记笨拙的pomeron '它不像顶部,你可以在那里展示十个活动,每个人都去'gee whiz'这比那更棘手,“斯特林说 '你发现它后,顶部的有趣之处是什么不多这更令人兴奋'更多关于这些主题: