希格斯玻色子的问题

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希格斯波色子

希格斯波色子

复旦大学物理系教授吴咏时什么是希格斯玻色子希格斯玻色子是物理学标准模型当中最后一个待发现的粒子。

7月4日欧洲核子研究中心(C ERN)的科学家宣布,在寻找希格斯玻色子的过程中,他们发现了一个新粒子,与希格斯玻色子有吻合之处。

一般认为,大约要到今年年底,才有可能确认它是否真是希格斯玻色子。

标准模型是我们当前人类对自然界的一个基本物理理论。

它告诉我们自然界4种力中的3个电磁力、强力和弱力是如何发挥和实现作用的。

标准模型的理论分成两部分,一部分是“杨振宁-米尔斯规范场理论”(Yang-Mills Gauge Theory),在强相互作用和电磁相互作用中,杨-米理论是发挥作用的,但在弱相互作用中,杨振宁-米尔斯规范场理论要发挥作用还需要希格斯玻色子的配合。

理论上,希格斯玻色子将为杨-米理论中传递弱相互作用的粒子赋予质量,使得弱力成为短程力,符合实验的结果。

这种质量赋予是怎样进行的呢?真空中希格斯玻色子的场可以处于一个非常特殊的状态,理论上叫做凝聚态,打个比方就像稀糖浆或者蜜糖这样的状态。

当别的粒子经过这个“稀糖”时,也就是经过希格斯玻色子场的这个凝聚态时,就获得了质量。

(实际上,每种玻色子总和一定的场相对应。

)总而言之,希格斯玻色子本身有3个极其重要的理论意义:一是它是标准模型中的最后一个待发现的粒子;二是它给杨振宁-米尔斯规范场理论中传递弱相互作用的粒子赋予了质量;此外呢,实际上,希格斯玻色子给几乎所有的基本粒子以质量,除了传递电磁相互作用的光子和传递强相互作用的胶子。

发现希格斯玻色子的重要学术与现实意义迄今为止,物理学的标准模型的分成两个部分,一个就是杨振宁-米尔斯规范场理论,另一个就是与希格斯玻色子有关的对称性破缺的理论。

杨振宁-米尔斯理论在理论上是相当完美的,它能给我们很多确定的预言,而且很多都被相当精密的实验所证实。

与之相比,希格斯玻色子相关的理论虽然在定性上非常重要,但是在定量上还很不完善,很不成熟。

基本粒子的发现与研究进展

基本粒子的发现与研究进展

基本粒子的发现与研究进展从我们生活的日常世界到微观世界的奇妙,科学家们通过探索和研究揭开了一个令人惊叹和深奥的秘密:基本粒子。

基本粒子是构成宇宙的最基本的组成部分,探索其性质和相互作用对于我们理解宇宙的起源和演化过程具有重要意义。

本文将介绍基本粒子的发现历程以及相关的研究进展。

1911年,波尔模型提出了原子的角动量量子化概念,开创了微观粒子物理学的先河。

其后,科学家们开始探索更小的基本粒子。

1932年,英国物理学家詹姆斯·查德威克通过进行眩光实验,发现了带负电荷的基本粒子——电子。

这一发现奠定了基本粒子研究的基础。

随着实验技术和理论的不断进步,科学家们开始追逐更加微小的粒子。

1956年,美国物理学家周培源和根珊斯基在贝鲁特宇宙线实验中发现了中微子,这是一种电中性的基本粒子,几乎没有质量。

这一发现引发了科学界对基本粒子的更深入研究。

20世纪60年代,随着粒子加速器的发展,人们开始发现更多的基本粒子。

1964年,物理学家彼得·希格斯提出了希格斯玻色子的存在理论,这是授予其他基本粒子质量的粒子。

然而,希格斯玻色子的寻找一直困扰着科学家们。

直到2012年,欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)在瑞士日内瓦成功探测到希格斯玻色子,这一发现被认为是20世纪最重要的科学突破之一。

这个重要发现填补了基本粒子理论的最后一块拼图,并为探索更深层次的物理学奠定了基础。

除了希格斯玻色子的发现,科学家们还通过LHC等高能实验揭示了更多基本粒子的性质和相互作用。

粒子物理学家发现了6种类型的夸克和6种类型的轻子,它们组成了物质的基本建筑块。

此外,科学家还发现了各种玻色子,如光子、W和Z玻色子,它们介导了基本粒子之间的相互作用。

基本粒子的研究不仅仅局限于实验观测,理论物理学家也为此提供了许多重要的贡献。

量子场论是描述基本粒子的理论框架,它将粒子描述为场的激发,并通过场的传播和相互作用来解释粒子的行为。

粒子物理学中发现的新粒子和现象

粒子物理学中发现的新粒子和现象

粒子物理学中发现的新粒子和现象粒子物理学是研究物质的基本组成和相互作用的科学领域。

在过去的几十年中,科学家们通过高能粒子加速器和探测器的发展,不断发现新粒子和现象,为我们揭示了物质世界的奥秘。

本文将重点介绍粒子物理学中最重要的新粒子和现象。

1. 强子色荷局域对称性(QCD局域对称性破缺)强子色荷局域对称性是描述强子相互作用的理论。

然而,科学家们发现,在高能量下,强子的色荷并不是自由的,而是处于束缚态。

这意味着在低能量下,强子色荷局域对称性被破坏了。

2. 发现轻子(例如电子、中微子)的三种代在粒子物理学研究中,科学家们发现轻子(例如电子、中微子)存在三种代。

每个代里都有一个带有相同电荷量的粒子,但质量和其他性质略有不同。

轻子的三种代启发了科学家们进一步研究基本粒子的代对称性和质量生成机制。

3. 发现强子(例如质子、中子)的组成粒子在粒子物理学中,强子是由夸克(u、d、s)和胶子组成的。

然而,科学家们通过实验发现,强子内部可能存在更小的组成粒子,称为夸克。

这一发现推动了强子结构的研究,揭示了强子内部的复杂性。

4. 发现希格斯玻色子希格斯玻色子是粒子物理学标准模型中的一个重要组成部分。

科学家们通过欧洲核子研究组织的大型强子对撞机(LHC)实验在2012年发现了希格斯玻色子。

希格斯玻色子的发现验证了粒子质量的生成机制,并为粒子物理学研究提供了重要线索。

5. 引力子的缺失在标准模型中,并没有引力粒子(引力子)的描述。

尽管引力是我们生活中普遍存在的力量,但粒子物理学领域尚未找到引力粒子的证据。

这一现象已经激发了科学家们的进一步研究,试图将引力纳入到标准模型中,并解释引力的本质。

6. 发现暗物质和暗能量粒子物理学的研究还揭示了宇宙中存在着大量的暗物质和暗能量。

暗物质是一种无法直接观测的物质,通过引力影响宇宙大尺度结构的形成。

暗能量是一种未知的能量形式,被认为是导致宇宙膨胀加速的原因。

总之,在粒子物理学的研究中,科学家们不断发现新的粒子和现象,丰富了我们对物质世界的认识。

希格斯玻色子概述

希格斯玻色子概述

希格斯玻色子希格斯玻色子希格斯玻色子(或称希格斯粒子、希格斯子Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到。

它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。

物理学家希格斯提出了希格斯机制。

在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。

希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。

2012年7月2日,美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布,该实验室最新数据接近证明被称为―上帝粒子‖的希格斯玻色子的存在。

标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述,但是在能量低于一定条件后,电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用,这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺。

希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的。

研究背景英国物理学家希格斯(P.W.Higgs)提出了希格斯机制。

在此机制中,希格斯场引起电弱相互作用的对称性自发破缺,并将质量赋予规范玻色子和费米子。

希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC)将有机会发现希格斯粒子。

上帝粒子--希格斯粒子希格斯玻色子被认为是物质的质量之源,―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。

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中心,莱德曼更形象地将其称为―指挥着宇宙交响曲的粒子‖。

自1899年汤姆逊爵士发现电子开始,直至如今,在一个多世纪的时间里,人类一直孜孜不倦的探索着微观欧洲核子研究中心大型强子对撞机世界的奥秘。

1995年3月2日,美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时,一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的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,看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利,对物质微观结构的探索已经到达了它的尾声,似乎人类也马上就要听到这一跌宕起伏的,充满了高潮与华彩的探索乐章的终曲,但是仍然有一个粒子,游离在这座辉煌的大厦之外,仿佛一个幽灵,这就是希格斯粒子,而且就是这个粒子可能会击垮整座大厦。

发现“上帝粒子”

发现“上帝粒子”

发现“上帝粒子”作者:云凡来源:《百科知识》2012年第16期今年7月4日,位于日内瓦的欧洲原子核能中心向全世界宣布,找到一种新亚原子粒子,这种粒子与之前预言构成质量的“上帝粒子”即希格斯玻色子特征一致。

对于物理学家来说,这次发现就像“哥伦布发现美洲大陆”。

“上帝粒子”为什么是质量之源?物质有质量,这是众所周知的事实。

问题是,物质为什么有质量?这个问题牵扯到粒子物理学。

科学家认为,自然界中物体之间的相互作用可划分为4种力:引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用。

在爱因斯坦相对论解决了引力问题后,人们开始尝试建立统一的模型,以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子。

为此,科学家建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论,该理论把基本粒子分成3大类:夸克、轻子和玻色子。

但这个标准模型有个缺陷:无法解释物质质量来源等问题。

为了修补这一理论的缺陷,1964年,英国爱丁堡大学物理学家希格斯提出“希格斯场”的存在,并进而预言希格斯玻色子的存在。

希格斯理论提出,在宇宙诞生的最初,并没有希格斯玻色子(也称希格斯粒子)的存在,其他的各种基本粒子都如光子一般,以光速横冲直撞。

宇宙诞生十几秒后,希格斯粒子诞生,形成了“希格斯场”。

除了光子,其他的基本粒子与希格斯粒子发生碰撞后,就如同轻巧的棉花吸饱了水分一般,获得了质量,而速度就慢下来了。

慢下来的基本粒子“夸克”在强相互作用下,抱团组成了质子、中子等粒子,质子和中子又组成了原子核,原子核与电子在电磁力作用下又形成了原子,原子构成分子,由此形成了我们所见到的大千世界。

如果没有希格斯粒子,其他的基本粒子就会仍然以光速运行,不能聚合在一起,我们的宇宙将仍然是一锅沸腾的基本粒子汤,根本不能组成物质,生命也无从谈起。

所以,希格斯玻色子又被称为“上帝粒子”。

可是就是这样一个叫人匪夷所思的模型,它的更神奇之处在于,基于这个理论的很多预言居然被一个又一个激动人心的实验证实了。

1995年3月2日,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,看上去“标准模型”马上就要获得决定性的胜利,但是仍然有一个粒子,游离在这座辉煌的大厦之外,仿佛一个幽灵,这就是希格斯粒子。

西格斯粒子

西格斯粒子

西格斯粒子一、什么是西格斯粒子?西格斯粒子(Higgs boson),又称希格斯玻色子,是一种基本粒子,由英国物理学家彼得·希格斯等人在1964年提出。

它是标准模型中的最后一个未被实验观测到的粒子,也是标准模型中解释质量来源的核心部分。

二、西格斯粒子的重要性1.解释质量来源:根据标准模型,物质的质量来自于与之相互作用的希格斯场。

通过与希格斯场相互作用,其他基本粒子获得了质量。

因此,西格斯粒子对我们理解物质的起源和性质具有重要意义。

2.验证标准模型:标准模型是描述基本粒子和其相互作用的理论框架。

西格斯粒子的发现验证了标准模型中关于希格斯场和质量生成机制的预言,进一步巩固了这个理论框架在物理学中的地位。

3.探索新物理:除了验证标准模型外,西格斯粒子还可能为揭示更深层次的物理学提供线索。

通过研究西格斯粒子的性质和相互作用,科学家可以进一步探索超出标准模型范围的新物理现象。

三、西格斯粒子的发现1.大型强子对撞机(LHC):为了寻找西格斯粒子,科学家在瑞士日内瓦建造了世界上最大的粒子加速器——大型强子对撞机。

LHC能够以接近光速将质子加速到高能状态,并使它们在加速器环中相互碰撞。

2.ATLAS和CMS实验:LHC上有两个主要实验,分别是ATLAS实验和CMS实验。

这两个实验利用巨大的探测器来记录碰撞过程中产生的各种粒子。

科学家通过分析这些数据,寻找与西格斯粒子相关的特征。

3.2012年发现:在2012年7月4日,ATLAS和CMS实验宣布,在之前进行的实验证明中发现了一种新粒子,其质量约为125 GeV/c²,符合希格斯玻色子(即西格斯粒子)的预期。

四、西格斯粒子的性质和特征1.质量:西格斯粒子的质量约为125 GeV/c²,相对较轻。

2.自旋:西格斯粒子的自旋为0,这意味着它是一种玻色子。

3.衰变模式:西格斯粒子可以通过不同的衰变模式来分解为其他粒子。

常见的衰变模式包括衰变成两个光子、四个轻子(例如电子、μ子等)或两个强子(例如夸克)等。

上帝粒子

上帝粒子

一对研究“希格斯玻色子”(又称“上帝粒子”)多年的伙伴8日获得2013年诺贝尔物理学奖,他们在理论中预言的粒子去年被欧洲核子研究中心证实存在。

他们分别是比利时科学家弗朗索瓦·恩格勒特和英国科学家彼得·希格斯。

希格斯玻色子最早是在1964年由英国物理学家皮特•希格斯和同事们提出的。

关于上帝粒子你可能不知道的事1、上帝粒子从哪里来?物理学家普遍认为,上帝粒子来源于宇宙大爆炸。

事实上,宇宙大爆炸被认为是包括上帝粒子在内的一系列基本粒子的最初起源。

2、上帝粒子如何使其他粒子产生质量?上帝粒子会形成遍布宇宙空间的希格斯场,一些粒子在希格斯场中运动,就像在糖浆中穿行,因受到阻力而变得凝滞,粒子由此获得质量。

不同粒子受到的“阻力”不同,其所获得的质量也有差异。

3、为什么说没有上帝粒子,就没有生命,没有人类?如果没有上帝粒子,宇宙中的所有粒子都将以光速运动。

这么快的速度运行,粒子将无法结合到一起,就不会产生原子、分子、DNA、蛋白质,也就不会有生命,不会有人类,不会有其他任何物质,宇宙将会是一片虚无。

4、科学家可能在十几年前就捕捉到上帝粒子了?2000年,欧洲核子研究组织当时的旗舰加速器——大型正负电子对撞机打算结束运行,结果发现了一个迹象,看起来就像上帝粒子,拥有大约115 GeV的质量。

科学家说服管理层,让大型正负电子对撞机超期运行了6个星期,在超期服役期间,更多看起来像是上帝粒子的事件出现了。

科学家又要求再次延长运行时间,但是大型正负电子对撞机必须拆除,给更强大的对撞机(LHC)腾位置。

2011年,LHC宣布了最新的结果,暗示上帝粒子如果存在的话,它的质量介于115-130 GeV之间,这说明科学家可能在十几年前就捕捉到上帝粒子了。

5、寻找上帝粒子过程中科学家有没有动摇过?2008年8月,欧洲核子研究中心开始运行新的大型质子对撞机。

这架大型质子对撞机造价约为80亿美元。

计划实施时,将有来自34个国家近2000名科学家参加。

粒子物理十大未解之谜

粒子物理十大未解之谜
!" 现今所有的理论 都似乎暗示着宇宙 中存在一种巨大能量, 中存在一种巨大能量 ,即使是在空无一物的 “ 真空能量 ” 区域中也是如此。 区域中也是如此 。这种所谓的 的 引力效应, 引力效应 ,要么在很久以前就迅速地把宇宙 卷 起 , 要 么 就是 让 宇 宙 膨胀 得 远 比 现在 更 大 。 标准 模 型不 能 帮 助 我们 解 释 这 个称 为 “ 宇宙常数问题 ” 的谜。 的谜 。 长久以来, , 人们都认为宇宙的膨胀速 #" 长久以来 !" 度正在放慢 度正在放慢, , 因为宇宙中的所有物质都因为万 有引力而相互吸引。 有引力而相互吸引 。 但现在我们知道宇宙正 (称为 “暗 在加速膨胀 在加速膨胀, , 而无论引发加速的东西 ) 能量” 是什么, 是什么 , 它绝对是在标准模型之外 它绝对是在标准模型之外。 。 很多证据表明 , 在大爆炸后很短暂的 $" 很多证据表明, !" 时间内, 时间内 ,宇宙经历了一个被称为暴胀的急速 膨胀阶段。 膨胀阶段 。引起暴胀的场不可能从属于标准 模型。 模型 。 %" 如果宇宙是起源 于一团巨大能量的 !" 大爆炸, 大爆炸 ,那么它就应该有等量的物质和反物 ( !" 质 。 然而星球和星云的组成物质都 &’ 对称 ) 是质子、 是质子 、中子和电子, 中子和电子 ,而不是它们的反粒子 ( 也就是它们的反物质 ) 。标准模型无法解释 这种物质的不对称性。 这种物质的不对称性 。 (" 约有 ! ") # !" % 的宇宙是不可见的冷暗物 质, 它们不属于标准模型中的粒子。 它们不属于标准模型中的粒子 。 在标准模型中, , 粒子的质量来自希格 !" 在标准模型中 *" (与希格斯玻色子相关) 斯场 的相互作用 的相互作用。 。 标准 模型无法解释希格斯相互作用的特殊形式 模型无法解释希格斯相互作用的特殊形式。 。 计算显示, , 对标准模型的量子修正会 +" 计算显示 !" 让希格斯玻色子带有很大的质量 让希格斯玻色子带有很大的质量, , 进而让所有 粒子的质量都变得很大 粒子的质量都变得很大。 。 标准模型无法避免这 个结果 个结果, , 所以导致一个严重的观念问题 所以导致一个严重的观念问题。 。 标准模型无法涵盖万有引力 , 因为引 ," 标准模型无法涵盖万有引力, !" 力的结构与其他三种作用力不同。 力的结构与其他三种作用力不同 。 ( 例如 -" 标准模型无法解释夸克和轻子 !" 电子和中微子 ) 的质量。 的质量 。 !." 标 准 模 型 中 的 粒 子 分 成 三 个 “ 世 !"# 代” 。日常世界完全由第一世代所组成, 日常世界完全由第一世代所组成 , 这个 世代本身似乎就已经是个完整的理论。 世代本身似乎就已经是个完整的理论 。但标 准模型却还有另外两个世代, 准模型却还有另外两个世代 ,我们无法解释 何以会如此。 何以会如此 。

上帝粒子的6大影响

上帝粒子的6大影响

上帝粒子的6大影响近日,物理学家宣称,2012年大型强子对撞机(LHC)发现的一种新粒子就是希格斯玻色子,这种长期寻找的神秘粒子将解释其它粒子如何获得质量。

这项发现是在大型强子对撞机实验中证实的,在实验中质子以接近光速的速度环绕瑞士和法国地下一个27公里长的环状隧道运行,希格斯玻色子是物理学标准模型中唯一尚未找到的粒子,由于它极其重要又难以找到,因此也被称为“上帝粒子”。

科学家指出,希格斯玻色子得以证实,这将在科学界产生广泛而深远的影响,以下是六个最重要的影响:质量起源长期以来,希格斯玻色子被认为是揭晓质量的神秘起源,该粒子与“希格斯场”密切相关,从理论角度上讲,希格斯场遍布整个宇宙。

当其它粒子穿过希格斯场时,它们就获得质量,这与游泳者在水池中游泳全身变湿的道理一样。

2012年宣称发现希格斯玻色子时美国哈佛大学物理学家Joao Guimaraes da Costa说:“希格斯机制将使我们理解微粒如何获取质量,如果不存在这样的机制,任何事物都将没有质量。

”目前,物理学家宣布这种最新粒子就是希格斯玻色子将进一步证实希格斯机制是微粒获取质量的正确途径。

加州理工学院物理学教授玛丽亚-斯皮罗普说:“这项发现表明质量如何起源于量子等级。

”标准模型标准模型是描述宇宙非常微小成分的粒子物理学规范性理论,标准模型所预测的每一种粒子都已发现,但除了希格斯玻色子。

欧洲核子研究委员会研究员乔纳斯-斯特朗伯格说:“这是标准模型中未发现的部分,通过发现希格斯玻色子,将进一步证实了该理论的正确性。

”迄今为止,希格斯玻色子与标准模型所预测的情况相匹配,尽管如此,标准模型并非完整,它并不包含重力。

例如:遗漏了构成宇宙98%物质成分的暗物质。

费米实验室紧凑型μ子螺旋型磁谱仪(CMS)主管帕蒂·麦克布赖德说:“发现标准模型中存在希格斯玻色子这一明显证据仍不能完全理解宇宙,目前我们仍无法理解为什么引力如此虚弱,我们必须解决神秘的暗物质之谜,现在令人满意的是更进一步地证实这个48年历史的标准模型理论。

希格斯玻色子即上帝粒子解读

希格斯玻色子即上帝粒子解读

希格斯玻色子
希格斯玻色子得名于英国爱丁堡大学物理学家彼得·希格斯,他预言了这种粒子的存在。

假设中的希格斯玻色子是物质的质量之源,其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。

希格斯粒子(上帝粒子是一种亚原子粒子,也就是说,理论上认为它应当是构成宇宙的最基本组成部件之一。

但是它仍然有待实验观测证实。

科学家们提出的物理学标准模型预言了这种粒子的存在,其作用是解释为何其它粒子会拥有质量。

根据这一理论,在宇宙大爆炸之后,一种看不见的力,即希格斯场和与之相对应的粒子——希格斯-玻色子一同形成。

正是这个场赋予其它基本粒子以质量的属性。

希格斯场赋予整个宇宙中其它粒子以质量的方式可以用游泳者在水池中受到的水的阻力来做比喻。

如果粒子没有质量,它们便可以在宇宙中以光速前进,因为质量的本质便是对物体改变其速度的制约性。

粒子物理学的新进展

粒子物理学的新进展

粒子物理学的新进展概述粒子物理学是探索宇宙最基本构成的一门学科,通过研究微观世界中的粒子来揭示物质的本质和基本相互作用。

近年来,随着实验技术的不断进步和理论研究的深入,粒子物理学迎来了新的进展。

本文将介绍近年来粒子物理学领域的新发现和新技术,以及这些进展对科学研究和人类社会的意义。

新发现发现了希格斯玻色子希格斯玻色子是粒子物理学标准模型中最后一个被发现的基本粒子。

2012年,欧洲核子研究中心的超级强子对撞机(LHC)实验团队通过对质子对撞产生的粒子进行探测,首次观测到了希格斯玻色子的存在。

希格斯玻色子的发现对于理解基本粒子的质量起到了重要的作用。

根据标准模型,粒子的质量是由希格斯场赋予的,而希格斯玻色子是希格斯场的量子。

希格斯玻色子的发现进一步证实了标准模型的准确性,并为理解基本粒子物理学的细节提供了重要线索。

发现了新的奇异粒子在LHC实验中,科学家们不仅发现了希格斯玻色子,还发现了一系列新的奇异粒子。

奇异粒子是一类由奇异夸克组成的粒子,它们在自然界中非常稳定,可以通过实验进行研究。

通过对奇异粒子的研究,科学家们可以进一步验证标准模型。

除此之外,奇异粒子的研究还有助于解答一些物质形成的基本问题,例如反物质和暗物质的产生机制。

探索了中微子振荡中微子是标准模型中的一种基本粒子,它几乎不与其他粒子发生相互作用,因此很难直接探测和测量。

然而,科学家们通过实验室和天文观测,发现了中微子的振荡现象。

中微子的振荡意味着它们可以在空间中自发地变换成不同的种类。

这一发现揭示了中微子的质量非常小,且不同种类的中微子之间存在着相互转换关系。

中微子振荡的发现对于理解中微子的性质和宇宙演化过程具有重要意义。

此外,中微子的振荡现象也为研究能量产生和传输机制提供了新的思路。

新技术提高粒子对撞机的能量粒子对撞机是研究微观世界的重要设备,它能够将粒子加速到非常高的能量并相撞。

近年来,科学家们通过改进加速器技术和设计新的加速器结构,成功提高了粒子对撞机的能量。

粒子物理学的基本问题及最新研究

粒子物理学的基本问题及最新研究

粒子物理学的基本问题及最新研究粒子物理学是研究物质和能量的最基本构成单元的学科,它试图寻找和解释掉这些基本单元的规律性和行为。

虽然粒子物理学是一门古老的学科,但在近年来的研究中,关于基本问题的探索却处于高峰。

下面将介绍一些常见的,但基本的物理问题以及最新的研究进展。

第一部分:粒子物理学基本问题1. 物质的本质是什么?人们一直试图找到物质的最基本单元,最终找到了不可分割的微粒子。

微粒子是由质子、中子、电子等基本粒子构成的,它们被认为是构成一切物质的基础。

但问题是:这些基本粒子本身又由什么构成?目前,这个问题也还没有答案。

但在现代粒子物理学中,一些理论学派提出了新的理论,如真正的物质——字符串理论。

这个理论认为,微观粒子实际上是一些类似于弦的物质对象,具有类似于乐器弦的振动模式,从而形成电子、质子等基本粒子。

2. 时间和空间的真实性是什么?从爱因斯坦的相对论开始,物理学家们便开始怀疑时间和空间的真实性。

他们认为,时间和空间并不是数据,而是现实的构造。

这种时间和空间构建是通过基本粒子之间的相互作用来实现的。

在这种情况下,物质和时间二者的区别并不明显,因为它们都是通过相互作用和相互依赖的而被产生和维持的。

3. 强和弱作用是什么?在基本粒子间存在多种相互作用(包括电力、磁力、引力等)。

其中强和弱作用是相对较新的,在基本粒子的构成和相互作用方面起着重要作用。

强作用是指质子和中子之间的相互作用,它是由一种微粒子——胶子负责的。

而弱作用是指涉及氢核和中微子反应的微弱相互作用,它涉及微粒子——W和Z玻色子进行干预。

第二部分:最新的研究进展1. 强子物理学的研究现代粒子物理学理论已经发展到了高能领域,因为越强的束粒子代表了越高的能量,而越高的能量也能够让科学家们更值得关注于微小结构的细节。

强子物理学是这个领域中的重要部分,关注于最微小颗粒——即夸克和胶子的作用和相互作用。

它正在研究原子核物质的结构、奇异胶体的生成机制以及重离子反应等方面,为我们认识原子核物质提供了很好的基础。

希格斯玻色子

希格斯玻色子

希格斯玻色子百科名片希格斯玻色子希格斯玻色子(或称希格斯粒子、希格斯子Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚未在实验中观察到。

它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。

物理学家希格斯提出了希格斯机制。

在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。

希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。

目录基本简介诠释研究背景研究历史相关理论物理理论方程简式模型标准模型其他模型研究与验证研究成果萍踪难觅最新发现相关著作相关新闻博客传闻或被发现发现过程出现诡异情况最新进展基本简介诠释研究背景研究历史相关理论物理理论方程简式模型标准模型其他模型研究与验证研究成果萍踪难觅最新发现相关著作相关新闻博客传闻或被发现发现过程出现诡异情况最新进展展开编辑本段基本简介诠释标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述,但是欧洲核子研究中心大型强子对撞机位置俯瞰图在能量低于一定条件后,电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用,这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺。

希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的。

研究背景英国物理学家希格斯(P.W.Higgs)提出了希格斯机制。

在此机制中,希格斯场引起电弱相互作用的对称性自发破缺,并将质量赋予规范玻色子和费米子。

希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC)将有机会发现希格斯粒子。

上帝粒子--希格斯粒子希格斯玻色子被认为是物质的质量之源,―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。

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,目前欧洲核子研究中心大型强子对撞机已成为整个粒子物理学界研究的中心,莱德曼更形象地将其称为―指挥着宇宙交响曲的粒子‖。

粒子物理学发展及基本粒子之谜

粒子物理学发展及基本粒子之谜

粒子物理学发展及基本粒子之谜粒子物理学是物理学的一个重要分支,研究微观世界的基本粒子及其相互作用规律。

在过去的几十年中,粒子物理学取得了巨大的进展,但仍存在一些未解之谜。

本文将介绍粒子物理学的发展历程,以及一些基本粒子之谜,并探讨可能的解决途径。

首先,我们回顾一下粒子物理学的起源和发展。

20世纪初,亚当斯提出了原子的存在,引领了现代物理学的起步。

随后,物理学家发现了质子、中子和电子这三种基本粒子,并提出了质子与中子构成原子核的模型。

然而,随着科技的进步,更多的基本粒子被发现,迅速推动了粒子物理学的发展。

20世纪50年代,科学家们使用加速器和探测器进行实验,发现了一系列介子和重子。

这些粒子是由夸克组成的,夸克是构成物质的基本粒子。

在此基础上,物理学家格拉斯曼和雅克斯提出了夸克模型,解释了介子和重子的性质和组成。

夸克模型是现代粒子物理学的基石,也奠定了以后实验和理论研究的基础。

在1960年代和1970年代,线顶研究组证实了夸克模型的预言:原子核内的夸克携带了电荷。

这一发现引领了新物理学的发展,促进了弱相互作用理论的建立。

随后,引力、电磁、强相互作用和弱相互作用被统一为一种称为标准模型的理论。

标准模型解释了粒子物理学中的各种现象,并被广泛接受和验证。

然而,尽管标准模型成功地解释了大量的粒子性质和相互作用,还存在一些仍未被解决的谜题。

其中之一是物质与反物质的不对称性问题。

标准模型预言物质和反物质应该以相等的比例产生,但实验观测到宇宙中存在大量的物质,却很少见到反物质。

这一不对称性现象被称为物质反物质不对称性。

为了解决这一难题,科学家们在标准模型的基础上提出了超对称理论。

超对称理论认为每一种已知粒子都有一个超对称伴,称为超对称粒子或称为“超粒子”。

超对称理论预言超粒子对称性可以解释物质与反物质的不对称性问题,并且能解释暗物质组成的一部分。

然而,虽然科学家们一直在寻找超粒子的证据,但到目前为止,实验结果尚未发现超粒子的存在。

分子宇宙假说

分子宇宙假说

分子宇宙假说彼得〃希格斯因提出了希格斯玻色子假说而获得2013年度诺贝尔物理学奖,我进一步假定存在反希格斯玻色子,由此就会产生另一种境况,或许能理解宇宙膨胀的原因。

希格斯玻色子赋予夸克以正质量,那么反希格斯玻色子就应该赋予夸克以负质量,这些负质量的夸克构成的质子、中子等基本粒子就会构成负质量的物体,我称其为“负质量体”。

我们利用电磁场能观察到的物体,即是我们通常所说的世界,我改称它为“正质量体”,注意并非反物质与虚物质。

反物质存在于电磁场的世界中。

正负电子、正负质子等成对的基本粒子,在我们用加速器为代表的实验工具观察分析时,大多只用到电磁场,正负粒子的差别仅为所带电荷性质、旋转手性等电磁性质,粒子的质量仍然是正的。

在正反物质相遇发生湮灭时,根据质能公式E=mc^2是将质量全部转换为了能量,能量是以光子为代表的无质量的粒子辐射体现。

这里的能量,我称为“正能量”。

根据质能公式,负质量体之间发生湮灭时,应该产生“负能量”。

能量是标量,动量是矢量。

正负能量算术和原本就会为零,其前提条件是能量仍然守恒,也许宇宙中能量真是守恒的。

因此,我们生活其中且并未湮灭的宇宙,在大尺度上观察质量与能量均为零。

宇宙的起点是正负质量体合一而没有质量与能量的,也许宇宙产生于一次时空的扰动。

更加可能的是宇宙没有起点与终点。

根据广义相对论,当3维空间压缩为近乎1维(点)时,时间接近停滞(几乎不再流逝);当空间扩张为无限大时,时间加速流逝,或许接近光速?这两种情况下,时空都不会稳定。

前一种是因为引力造就空间压缩,空间的3个维度其方向不同,聚集到一起时维度不能抵消而有所减少,只会继续向原来的方向扩张,所以黑洞之后是白洞,白洞之中的时间应该是加快的。

另一种情形,是因为斥力促使空间扩张,时间流逝加速,斥力随着距离增大越来越小之后,空间就将停止扩张。

这时宇宙貌似处于稳定状态,其实在两种长程力(引力与电磁力)的作用下,空间就会收缩,时间流逝就会减速。

希格斯玻色子也许我不是天使解读

希格斯玻色子也许我不是天使解读

希格斯玻色子:也许我不是天使春上莱茵早2001年12月,欧洲核子研究中心的科学家在进行了为期一年的数据分析后,公布了对该中心大型正负电子对撞机关闭前最后5年为寻找希格斯玻色子而进行的大量实验的结果:没有发现希格斯玻色子存在的证据。

追求完美无疑是人类的天性之一。

就好比我每每重装电脑时总是要从FDISK做起,尽管大多时候FORMAT完全可以解决问题,但总觉得这样颇不完美,累且繁复一点成为追求完美的代价在我看来完全值得。

当然,这个例子似乎并非“人类追求完美”的强力明证,但似乎还有点逻辑价值。

一千个人所追求的完美可能远远超过一千种形式,但在数千年研究积累之下,如今大多数的粒子物理学家们对于完美的追求已经变的单一了,那就是——验证希格斯玻色子的存在。

粒子学家们的这一追求是完全可以理解的。

因为数千年来,人类在对物质本质的研究领域已经走到了这一步,那就是一旦验证了希格斯玻色子的存在,物质构成之谜的神秘面纱就伸手可及!有了希格斯玻色子,统一理论就完全成立了,将有更多的世间万象因此而被认知,科学的世界也就毫无疑问的更加完美。

有人因此将希格斯玻色子比做粒子物理学领域的“圣杯”,然而在我看来,它更像是促成人类追求完美的天使。

还是让我们具体的看看,希格斯玻色子究竟是个什么样的东东。

人们已经发现,自然界中物体之间千差万别的相互作用,可以简单的划分为四种力:即引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射衰变的弱作用力。

在爱因斯坦的广义相对论解决了重力的问题之后,人们很自然的开始尝试建立一个统一的模型,以期解释通过后三种力相互作用的所有粒子。

准确的说,这一假设模型被称为标准模型,它把基本粒子(构成物质的亚原子结构)分成三大类:夸克、轻子与玻色子。

不用去管这个理论多么复杂,我们需要知道的只是借助于这一理论使得物理学家们眼中的世界变得简单起来:夸克借助于强作用力结合起来,由此产生出质子和中子;这两种粒子再形成原子核。

而属于轻子家族的电子则绕着原子核旋转,从而形成完整的原子结构。

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使物质具有质量或能量的希格斯玻(波)色子并不存在
2010年3月31日看到建于瑞士和法国交界地区地下100米深处、总长大约27公里的环形隧道内的大型强子对撞机30日启动总能量高达7万亿电子伏特的质子流对撞,成功刷新了质子流对撞最高能级纪录,首次达到设计目的的报道。

报道说,对撞机旨在借助总能量达7万亿电子伏特的质子流对撞模拟宇宙大爆炸后最初状态,以便对宇宙起源和各种基本粒子特性展开深入研究,包括“寻找”希格斯波色子以及研究暗物质与暗能量。

按照粒子物理学标准模型预言,希格斯波色子是物理学家从理论上推断出的一种基本粒子,是物质的能量之源。

研究人员希望借助对撞试验发现希格斯波色子的“真面目”,证实这种粒子的存在。

欧洲核子研究中心科学家德斯皮奥那?哈齐弗蒂亚杜说,希格斯波色子将为探寻生命起源提供线索。

在以往的报道中,不少人说希格斯玻色子是“使物质具有质量的粒子”,是物质粒子结构中“失落的一环”,是“上帝的粒子”。

不知这次报道的希格斯波色子是“物质的‘能量之源’”,与以往报道是否有所不同,或者两者指的都是理论推导出的同一种物质粒子?如果是同一种粒子,本人可就此发表一点看法。

不管现在的科学家是怎么想的,本人认为,能够“使物质具有质量的粒子”,或“物质的能量之源”,“上帝的粒子”,即所谓的希格斯玻(波)色子,宇宙中根本就不存在。

导出这种粒子存在的理论本身就存在着自然科学幼稚病。

爱因斯坦相对论包括了自然辩证法,讲的就是物质的相对性,并由此导出了相对质能公式E=mC^2。

本人在10年前提出了绝对质能体系与相对质能体系同时存在的理论。

说的是宇宙中不仅存在相对性物质,还存在绝对性物质。

相对性物质就是人们常说的可视、可触、可感受的物质,绝对性物质就是指一般情况下人们不可感受的基础性物质,也就是所谓的“暗物质”。

暗物质实际上是宇宙物质的主体。

根据相对质能体系的基础数据,相对质量比相对能量等于二比一的比值和绝对质能单位磁单极子(N=S=0.5Mev=0.5mˇe)一定存在的基本思路,构设出一种光子悖∟S),三种中微子恚∟N、SS、NS)和四种电子e(NNS、SSN、NNN、SSS)的基本结构,并以电子为基本单位构设出与传统的夸克模型相一致的质子和中子的三棱柱体形的电子团结构模型,研究了绝对质能体系与相对质能体系的关系。

根据如上构设和绝对质能理论以及相对质能体系的相对辨证关系,就一定能够说明席格斯玻(波)色子并不存在,而所谓的“暗物质”则无处不在。

一、绝对质能体系与相对质能体系的差别
在相对质能体系中,E=mC^2,电子e的质量me=1mˇe,能量Ee=0.5Mev ,二者比例为2:1。

n与p的质量与能量比同样为2:1。

因此,电子e是相对质能体系中最小、最轻、最简
单的三元三维三极基本粒子,但它已具备了所有宏观物质的所有相对质能属性,三个磁单极子结构的构设完全符合相对质能体系相对质量与相对能量之比为2:1的要求。

在电子e中,构成相对能量的部分为贝壳里的未配对的一元一维一极点状珠形的磁单极子,
构成相对质量的部分为已经配对的一对磁单极子形成的贝壳形的怼M獠颗涠缘拇诺ゼ
有纬傻闹形⒆禹具有绝对静止属性,内部未配对的珠形磁单极子N或S具有绝对运动属性。

具有绝对运动属性的磁单极子在具有绝对静止属性的中微子砟诓坎欢显硕 秸叩南嗷プ饔茫 拐 龅缱恿W哟τ谙喽灾誓茏刺 <凑 隽W蛹缺硐窒喽灾柿坑直硐窒
喽阅芰浚 缺硐窒喽栽硕 直硐窒喽跃仓梗 缺硐至W有杂直硐植ǘ 浴R虼丝梢运担
谙喽灾誓芴逑抵校 仓沟奈镏使钩上喽灾柿浚 硕 奈镏使钩上喽阅芰俊U庖唤崧
劭梢猿莆 喽灾誓芏ɡ怼T诰 灾誓芴逑抵校琫由三个磁单极子构成,其绝对质量为3MˇG,或 1.5mˇe,其中有0.5mˇe为隐含质量;电子的相对能量只有0.5Mev,而绝对能量为
3EˇG或1.5Mev。

因此,相对质能体系的建立只发现了物质三分之一的绝对能量,也就
是最简单的三元三维三极粒子e所表现的0.5Mev相对能量;还有三分之二的物质能量需
要绝对质能体系来说明与开发。

假如电子e的三极燃烧的能量都开发出来,那才是真正
的电子炉。

根据“静止的物质构成相对质量,运动的物质构成相对能量”这一相对质能定理,中微子砗凸庾鱼完全有资格具有相对质量,其相对质量完全可以定义为1mˇe,与
绝对质量相同,只是因为不含相对能量,相对质量的资格被相对质能体系的规则失效给抹杀了。

因而在相对质能体系中碛脬的相对质量只能定义为O。

二、绝对质能的计算方法及绝对质能与相对质能的关系
在绝对质能体系中,任何粒子都是绝对质能的统一体,绝对质量就等于绝对能量,或者说质量就等于能量。

这一结论可称为绝对质能定理。

绝对质量与绝对能量的计算采用绝对质能单位EˇG和MˇG,也可采用相对质能单位Mev和mˇe。

在绝对质能体系中,粒子的质量与能量完全处于对等地位,每一个磁单极子N或S都是绝对质能的统一体,绝对质量(MˇG)就等于绝对能量(Eˇ绝对),用公式表示,即
Eˇ绝对=K?MˇG (MˇG=1,2,3,......,G=N或S)
这一公式是以一元一维一极粒子为依据的,可称为绝对质能关系式,它不仅适用于电子e,也适用于n、p等其它粒子。

K为转换系数,K=1EˇG/MˇG=0.5Mev/MˇG。

这个K值
可称为质能量子化常数,也可称为绝对质能常数。

如果采用相对质能单位,上述公式可写成:
Eˇ绝对=0.5MˇG ( MˇG=1 , 2 , 3...... )
在相对质能体系中,对于三元三维三极粒子,绝对质量MˇG与相对能量E之间的关系可用下式表示:
E=0.5/3?MˇG=1/6?MˇG ( MˇG=3 , 6 , 9...... )
绝对能量E绝对与相对能量E之间的关系可用下式表示:
Eˇ绝对=3E
相对质量m与绝对质量MˇG的关系可用下式表示:
MˇG=1.5m
由绝对能量 E绝对与相对能量E之间的关系式E绝对=3E可导出绝对能量与相对质量m之间的关系为:
Eˇ绝对=3E=3mC?2
这一关系式完全是以三元三维三极粒子结构为依据的,因而它们适于所有三元三维三极粒子。

这一关系式可称为绝对相对质能互换公式,它从根本上道出了绝对质能体系与相对质能体系之间的关系奥妙,原来宏观物质的绝对能量不是mC?2,而是3mC?2。

相对能量只有绝对能量的三分之一。

这实质上是自然物质与人类开的一个小小的玩笑,似乎有意不让人们认识它,以致假象蒙骗了许多正直的人们,使其长期以来都在迷雾中摸索。

按照相对质能体系的规则,没有质量就不能视其为有内禀能量,如有质量,必有能量。

由于相对质能体系是建立在三元三维三极粒子的相对质能属性之上的理论,不是建立在一元一维一极粒子的绝对质能属性之上的理论,计算质量与能量时往往不计算隐含质量与隐含能量,因而造成二元二维二极粒子质量与能量的缺失,造成了自我规则的失效,以致导致了宇宙有奇点的不合理结论。

在绝对质能体系中,物质的质量不能为零。

在相对质能体系中,物质的质量也不应该出现零。

无论什么物质都是质量与能量的统一体。

只有物质转化为连续的能量,才能离开具体的物质。

但连续能量也是靠物质传递与携带的。

宇宙间的电磁辐射,热辐射等都是连续能量。

它们都是依靠恪㈨、e等粒子传递的。

绝对质能体系的建立,不仅解决了长期困扰人们的宇宙暗物质问题,也为解决物质粒子的终极结构问题铺平了道路,又明确地阐释了相对质能体系失效的原因。

绝对质能体系的建立有着坚实的理论基础与有力的事实证据,预言了宇宙间只有一种光子、三种中微子、四种电子等,除了四种电子的存在还需要近一步加以证实之外,其余结果均与试验结果一致,说明这一理论是非常成功的。

绝对质能体系的建立,不仅将绝对质能体系中的光子、中微子和相对质能体系中的电子联系起来,更重要的是,通过电子e这座桥梁,将绝对质能体系的光子、中微子与相对质能体系的宏观物质联系在一起,说明了一切宏观物质,都是由绝对质能体系的最微观
基本粒子磁单极子、中微子、光子和相对质能体系最微观的电子构成的。

而磁单极子、光子、中微子本身就是绝对质能的统一体,具有绝对质量和绝对能量,它们充斥着整个宇宙,其绝对质量和绝对能量即使用由它们构成的宏观物质的质量和能量来衡量,也肯定是无比巨大的。

这就是人们冥思苦想所要搜寻的所谓的“暗物质”。

同时,证明了在自然界中,除了绝对质能的统一体之外,人们想象的单独的能够使所有微观物质和宏观物质具有质量或能量的所谓“上帝的粒子”,即希格斯玻(波)色子并不存在,导致“上帝的粒子”、物质结构“失落的一环”存在的根本原因是早年的科学家们还没有从自然哲学的理论高度去充分认识物质的根本属性—绝对质能属性与相对质能属性—只有在相对
质能体系中,物质粒子一部分表现绝对静止属性,一部分表现绝对运动属性,才能使物质的整个粒子表现出相对质量与相对能量,才能用直接的试验的方法检测到物质粒子的相对质量与相对能量,而绝对质量与绝对能量的只能用间接的实验检测方法进行检测。

上述观点在我的博客中有明确的表述,这里只是进行了相对集中,有兴趣的朋友可以一瞅。

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