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    “上帝粒子”真的被發現了嗎?

    2018/1/10 15:30:43

    “一尺之棰,日取其半,萬世不竭”,古代的哲學思想一直在促使我們思考物質的最小組成單元究竟是什么。1995年3月2 日,美國費米實驗室向全世界宣布頂夸克的發現時,一套被稱為標準模型的粒子物理學模型所預言的62個基本粒子中的61個都已經得到了實驗數據的支持與驗證,形成宇宙的標準模型好像馬上就要建立起來了,可是被譽為基本粒子“質量”之源的“上帝粒子”——希格斯玻色子卻遲遲沒有被找到。
    2012年7月4日,歐洲核子中心(CERN)大型強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC0)上的緊湊型繆子螺線管(CMS)團隊和超導環場探測器(ATLAS)團隊分別宣布在126 GeV質量附近找到了可能是希格斯玻色子的新粒子。
    大型強子對撞機LHC位于法國和瑞士邊境,周長27公里,在地下一百多米深處,是目前世界上體積最大、加速能量最高的加速器。它加速能量相同、運動方向相反的兩束質子或兩束鉛核并使之發生對撞,進行基本粒子物理研究。
    通過粒子碰撞來探索微觀世界的手段其實并不新鮮,早在1911年,盧瑟福就利用天然放射性核素放出的α粒子轟擊金箔觀測到很小一部分α粒子會發生大角度散射,從而發現了原子的核式結構。隨著科學家對物質結構研究的深入,天然放射源產生的粒子在能量或流強方面難以滿足需要,加速器技術由此誕生。
    1990年,弗里德曼、肯德爾和泰勒,因在1967年至1973 年期間,利用斯坦福電子直線加速器就電子對質子和中子的深度非彈性散射所做的一系列開創性實驗工作而榮獲諾貝爾物理學獎,這標志著核子(質子與中子)由夸克與膠子組成的觀點在科學上得到了認可,人類對微觀世界的認知由核子進入亞核子時代。
    核技術在科學研究上的應用,一方面推動著先進技術的進步,另一方面帶領著人類走進新的領域,啟發新的社會認知。所以,看似物理最前沿的科技,其實也與普通人的生活密切相關。

    引自:公眾核科學技術知識問答叢書之五《核技術服務你我他》,科學出版社,2013年

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