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现在现已确认了希格斯玻色子,大型强子对撞机的科学家们现已把目光投向了一个愈加难以捉摸的方针。咱们周围处处都是暗物质和暗能量:一种将星系“绑缚”在一起的无形物质,但没有人能够直接探测到。

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芝加哥大学(University of Chicago)物理学教授王连涛(音译)研讨如安在大型粒子加速器(如大型强子对撞机)中找到信号。王连涛教授以及来自芝加哥大学和隶属于芝加哥大学的费米试验室科学家们,以为他们或许能够带领咱们找到踪影。

宣布在《物理谈论快报》上的一篇论文中,他们提出了一种使用潜在粒子略慢的速度盯梢大型强子对撞机暗物质的立异办法。尽管暗物质和暗能量占了世界的95%以上,但科学家们只从它的影响中知道它存在——就像一个爱捣乱的人,你只能看到它把架子上的东西推开。例如,咱们知道暗物质的存在,由于咱们能够看到重力作用在暗物质上,这有助于捆绑星系飞离。理论学家以为有一种特别的暗粒子只偶然与正常物质发作相互作用,比其他已知粒子更重,寿数更长,寿数可达0.1秒。

研讨人员信任,这种粒子在10年内会有几回被大型强子对撞机不断制作和丈量的质子磕碰所捕获。一个特别风趣的或许性是,这些长命的暗粒子以某种办法与希格斯玻色子耦合,希格斯粒子实践上有或许衰变为这些长命粒子。仅有的问题是把这些事情从其他事情中分离出来;在27公里的大型强子对撞机中,每秒有超越10亿次磕碰,每一次都向五湖四海发射亚原子箔条。王连涛教授、芝加哥大学博士后研讨员刘佳和费米试验室的科学家刘震(现就职于马里兰大学)提出了一种新办法来探究这种暗粒子的一个特定方面。

假如它有那么重,它需求能量来发生,所以它的动量不会很大——它的移动速度会比光速慢。这个时间延迟会把它和其他正常粒子区别开来,科学家只需求调整体系来寻觅发生的粒子,然后比其他物质衰变得慢一点。两者之间差别在十亿分之一秒或更小的纳米级,可是大型强子对撞机现已具有满足精细的探测器来捕捉这种差异;新研讨使用了前次运转中搜集的数据,发现该办法应该能够作业,并且作为现在正在进行晋级的一部分,探测器将变得愈加活络。

估计这种办法将使咱们对长命数暗粒子的敏感度进步一个数量级以上,一起使用在大型强子对撞机上现已具有的才能。科学家们说,试验人员现已在尽力构建这个圈套:当大型强子对撞机度进步10倍之后,于2021年从头启动时,一切三个首要的探测器都将施行这个新体系,科学家以为它有很大的发现潜力。假如粒子在那里,就得想办法把它挖出来,一般,关键是找到要问的问题。

博科园-科学科普|研讨/来自: 芝加哥大学

参阅期刊文献:《物理谈论快报》

10.1103/PhysRevLett.122.131801

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作者:admin 分类:国内时事 浏览:281 评论:0