godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

2022-05-14 18:22 资讯百科
最佳答案其实关于这个问题,无非就是分两步来完成的,首先是科学家的理论预测,然后是通过实验找到相关证据godd。 预测 那说起希格斯玻色子,我们就要先给希格斯玻色..

其实关于这个问题,无非就是分两步来完成的,首先是科学家的理论预测,然后是通过实验找到相关证据godd。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

预测

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

那说起希格斯玻色子,我们就要先给希格斯玻色子定一个位置,它在什么理论当中,有什么用处。这要从上世纪的物理学发展说起,当时科学家发现了很多粒子,林林总总加起来得有100多号。这时候,他们就想如何利用理论把这些粒子的关系搞清楚。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

那这个问题该如何去思考呢?其实,人类很早就有这方面的意识,那就是构成物质的应该是不可再分的基本粒子,但是要你要让粒子们老老实实地待在一起,就需要相互作用。科学家发现,在宇宙中存在四种相互作用,引力,电磁力,强相互作用,弱相互作用。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

科学家先是通过狭义相对论和量子力学构建了量子场论。然后基于规范场论,如果满足对称性的要求,就得引入了传递基本作用的规范玻色子。比如:传递电磁力的规范玻色子就是光子。但是强相互作用,弱相互作用还有引力其实是没有着落的。当然,我们也知道,后来引力一直没办法纳入到整个个体系中。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

杨振宁和米尔斯在1954年的时候,就从麦克斯韦方程方程入手,试图把理论延伸到强相互作用和弱相互作用。但是,这时候就出现了一个问题,如果按照理论框架走,传递强相互作用和弱相互作用的玻色子就会出现质量为零的情况。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

为了能够解决这个问题,多位学者开始着手研究这个问题,他们要做的是要让基本粒子有质量,同时还不能和规范场理论相互冲突。许多科学家都给出了解决方案,而由希格斯等人分别独立特出的希格斯机制被广泛接受,并且他们预言了希格斯玻色子(假设希子质量为126GeV)的存在,是希格斯场让基本粒子减速,并且获得质量。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

但是理论到底对不对,还是要依靠着实验来证明的。在希格斯机制中,希格斯场是广泛分布于整个宇宙空间的,无处不在。而希格斯玻色子其实就是希格斯场的涟漪,就有点像引力波之于引力场的感觉。

godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?godd,科学家是怎么确定希格斯粒子的?

实验

那也要如何找到希格斯玻色子呢?

说白了还是要用到大型粒子对撞机,这个实验的原理其实是两个粒子束加速到极其高的能量状态,然后让它们在粒子探测器当中相互碰撞,用这样的办法就有可能生成希格斯玻色子。

根据理论,希格斯玻色子的寿命其实极其短(我们其实管这个叫做半衰期),它会在极短的时间内(平均寿命1.56×10^−22 s)发生衰变,但由于整个过程是在太快了,所以,探测器一般只能记录下所有的衰变产物。科学家通过实验数据去重建整个衰变的全过程,如果结果是符合希格斯玻色子的衰变理论,那就有可能是找到了。

听起来好像很容易,实际上这个是特别难的事情,或者说是概率极其低的事情,大概只有百亿分之一。也就是说,做这个实验的科学家要搜集几百亿个碰撞时间的数据,然后进行分析。只有那些符合理论的才有可能是希格斯玻色子的衰变事件。其实这也就意味着需要处理数据能力超强的电脑。

一开始有一些顶级的实验室加入了寻找希格斯玻色子的实验中来,但是都失败了。为了能够找到希格斯玻色子,科学家建造了一台性能更加强劲的对撞机,并且还配备了一台超高性能的计算机。完成这个实验的是欧洲核子研究组织的大型强子对撞机,简称:LHC。

在2010年,两个探测器都检测到了异常的数据。ATLAS在范围为125-126GeV探测到了质量超额的事件,CMS在范围为124GeV探测到了质量超额的事件,经过两年的反复检验,科学家确认找到了希格斯玻色子。(而之前我们也说到过,理论预测希格斯玻色子的质量是126GeV)

于是,LHC在2012年6月,对外正式宣布找到了希格斯玻色子。

随后,提出希格斯机制相关的两位科学家恩格勒和希格斯获得诺贝尔物理学奖,这个颁奖速度在诺奖历史上都是极为罕见的,足以见得预言并找到希格斯玻色子的重要性。

而希格斯玻色子实际上还被人戏称为:上帝粒子。它是粒子物理标准模型的最后一块拼图,

正是它的存在,使得粒子们可以获得质量,当然也有例外,传递电磁相互作用的光子和束缚夸克的胶子实际上是不和希格斯场发生作用的,所以它们的静止质量是0。而夸克和各类轻子的质量都是来自于希格斯场。


上一篇:紫牙乌石榴石,石榴石为什么戴后颜色会变深?
下一篇:左手戴戒指五个手指的含义,其他手指戴戒指有什么含义?
猜你感兴趣
丧尸片排行榜前十名电影(必看的十部R级丧尸电影)

丧尸片排行榜前十名电影(必看的十部R级丧尸电影)

1、《僵尸肖恩》 缺乏灵气的恐怖喜剧,除了结尾处不落俗套外,其余部分充分展示了影片的平庸。 想要融合恐怖和喜剧,自命不凡地展示了些英式的小幽默,并通过大量的血腥铺陈暴力元素;得到的却是弱智般的剧情展开,主角团一个接一个地故意送死,所有的争吵,亲情,背叛,动作戏码都宛如上世纪的产物,老套,陈旧,腐朽而无用。 2、《活死人黎明》 现在看20年前的丧尸电影,仍然会被某个场景吓到,这部片内容和现在末世..

资讯百科 2023-04-01
咕组词(毫发之间五十三谈)

咕组词(毫发之间五十三谈)

文/李郎杰 “锁事”,应为“琐事”。锁,可组词锁门、枷锁、锁定等;琐,可组词琐事、琐碎、烦琐等。 “克尽职守”,应为“恪尽职守”。克,可组词克制、克服、攻无不克等;恪,可组词恪守、恪遵、恪尽职守等。 “发挥到极至”,应为“发挥到极致”。至,可组词至少、直至、甚至等;致,可组词致敬、极致、景致等。 “奏热闹”,应为“凑热闹”。奏,可组词演奏、节奏、合奏等;凑,可组词凑合、紧凑、凑热闹、东拼西凑等..

资讯百科 2023-04-01
三苏的关系(《本草精荟》:“三苏”的功效与应用)

三苏的关系(《本草精荟》:“三苏”的功效与应用)

所谓“三苏”是指紫苏叶、苏梗与紫苏子三味药。来源相同,功效相近,可以对比学习。 紫苏叶为唇形科植物紫苏之叶,苏梗为其茎,苏子则是成熟果实。因其茎与叶都是紫红颜色,而“苏”字与舒畅气机的“舒”字同义,故此得名。全国各地均有产出,叶与梗夏秋采收,阴干入药。苏子待果实成熟后采收,可生用或微炒,用时捣碎。 一、三苏的功效。 紫苏叶味辛,性温。归肺、脾经。功效能发表散寒,行气宽中,解鱼蟹毒。常用于风寒感冒..

资讯百科 2023-04-01
抖音创始人哪里人(抖音创始人张一鸣优秀的人都有5大特质)

抖音创始人哪里人(抖音创始人张一鸣优秀的人都有5大特质)

张一鸣 ,字节跳动科技有限公司创始人、CEO,今日头条创始人,抖音创始人。2013年,他先后入选《福布斯》“中国30位30岁以下的创业者”和《财富》“中国40位40岁以下的商业精英”。 以下为他的一次分享: 为何毕业多年后 水平差不多的人会拉开差距 大家好!各位都非常年轻,我今天来的时候挺有压力。因为我毕业快11年了,看到你们,真是觉得“长江后浪推前浪”。 我去年参加了武汉的校招,感觉新一代年..

资讯百科 2023-04-01
规律的近义词(反义词大全)

规律的近义词(反义词大全)

宽阔――狭窄 平静――动荡 风平浪静—风号浪吼 涨—降 隐—现 人声鼎沸――鸦雀无声 加重――减轻 缓慢――快速 节省――浪费 分散――聚拢 茂盛—枯萎 美丽—丑陋 静寂—热闹 清楚—模糊 镇静—慌乱 伸开—缩拢 威武—沮丧 笑盈盈—哭啼啼 恍恍惚惚—清清楚楚 一模一样—截然不同 巨大—细小 神秘—平常 原始—现代 寒冷—炎热 珍贵—普通 深—浅 窄—宽 远――近 高――低 冷――热 横――..

资讯百科 2023-04-01
被子植物的主要特征(安徽选调生考试培训班)

被子植物的主要特征(安徽选调生考试培训班)

  1.建国以来,我国在科技方面取得了瞩目的成就,下面的表述错误的是:   A“天鲲号”是首艘由我国自主设计建造的亚洲最大自航绞吸挖泥船   B“嫦娥四号”探测器的发射,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆   C“蛟龙号”是我国首艘载人潜水器支持母船   D“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船   2.下列不同气候区和景观的对应错误的是:   A热带草原气候——纺锤树 ..

资讯百科 2023-04-01
缴组词(J部多音字汇编)

缴组词(J部多音字汇编)

J 部 1.奇 ① jī 奇数 ②qí 奇怪 奇异 2.缉 ① jī 通缉 缉拿 ②qī 缉鞋口 3.几 ① jī 茶几 几案 ②jǐ 几何 几个 4.稽 ① jī 滑稽 ②qǐ 稽首 5.亟 ① jí 亟待 ②qì 亟来请求 6.藉 ① jí 狼藉 ②jiè 慰藉 7.纪 ① jǐ 纪昀 ②jì 纪律 8.济 ① jǐ 济济一堂 ②jì 救济 共济 9.系 ① jì 系领带 ②xì 系马 维系..

资讯百科 2023-04-01
深沉的爱(经典永流传)

深沉的爱(经典永流传)

在央视《经典咏流传》节目中,台湾音乐人陈彼得的这首《我爱这土地》,让观者瞬间泪奔。这情感积淀岁月、发自肺腑,咏叹着对于祖国深沉的热爱。这首诗是诗人艾青1938年写给饱经磨难的祖国。 “他1938年11月份写的这首诗实际上代表着一个时代几代人的一个心声,祖国因为永远在他们心中,祖国永远在我们心中。” 石河子艾青诗歌馆馆长朱桦,每天都沉浸在诗人艾青无尽的艺术才华中。为了表达自己对土地最真挚、深沉..

资讯百科 2023-04-01
8开纸多大尺寸大小厘米(一般海报的尺寸都是多少)

8开纸多大尺寸大小厘米(一般海报的尺寸都是多少)

一、一般海报尺寸(普通海报尺寸)42cm×57cm(宽×高),大度四开57cm×84cm(宽×高) 二、宣传海报尺寸、商用海报尺寸50cm×70cm(宽×高)57cm×84cm(宽×高) 三、标准海报尺寸13cm×18cm、19cm×25cm、42cm×57cm、50cm×70cm、60cm×90cm、70cm×100cm、42cm×57cm、50cm×70cm 四、电影海报尺寸50cm×70..

资讯百科 2023-04-01
经典民间故事有哪些(中国这三则家喻户晓的【民间故事】)

经典民间故事有哪些(中国这三则家喻户晓的【民间故事】)

#头号有新人# 中国有着悠久的民间故事传统,这些故事既有趣又富有启发性。它们不仅记录了中国历史文化的发展,还为人们提供了生活智慧和人生哲理。 其中一个传统民间故事是“白蛇传”。 这个故事讲述了一只叫做白娘子的白蛇,她生活在一个美丽的山林中。有一天,她遇到了一位叫做许仙的男子,两人一见如故,立刻坠入爱河。 然而,许仙已经订婚了,他的未婚妻是一位名叫紫霞仙子的女子,她对许仙极为宠爱。当她发现许仙和..

资讯百科 2023-04-01
佛手瓜的功效与作用(经常吃“佛手瓜”会致癌生病)

佛手瓜的功效与作用(经常吃“佛手瓜”会致癌生病)

“这佛手瓜不能吃,致癌!”听了这话,苏阿姨脸都绿了。 苏阿姨的儿子第一次带着女朋友小莉回家来吃饭,她又兴奋又激动,当天准备了一大桌子菜招待小莉。 没想到的是,这顿饭还没开始吃就结束了。 小莉来到餐桌前看到一盘佛手瓜后当下脸就拉下来了,苦口婆心地跟苏阿姨说这个菜不能吃,会致癌,因为佛手瓜在炒制的过程中会产生丙烯酰胺。 说完小莉就拿着自己的包离开了饭桌,苏阿姨十分不悦,觉得小莉是在胡说八道。当天饭..

资讯百科 2023-04-01
八嘎是什么意思(日本人常说的“八嘎呀路”到底啥意思)

八嘎是什么意思(日本人常说的“八嘎呀路”到底啥意思)

在很多抗日战争题材的影视作品中,我们常常能听到“八嘎呀路”这个词,但这个词翻译成中文后,究竟是什么意思呢? 每当某位日本军官表达愤怒的时候,都会使用“八嘎呀路”,翻译“混蛋”,十分符合日本人当时的语境和情绪表达。 可事实上,“八嘎呀路”一词放在日语里面,是两个词。 “八嘎呀路”的中文翻译在日语中,“八嘎呀路”是“愚蠢的无可救药”的意思,并非“混账”的意思。 八嘎呀路的真实写法应该是“马鹿”、“..

资讯百科 2023-04-01
国家二级保护动物名单(国家二级保护动物)

国家二级保护动物名单(国家二级保护动物)

来源:南昌晚报 近日, 南昌市公安局新建分局 南矶派出所及时救助了一只 国家二级保护动物——灰雁, 受到群众好评。 2月25日15时, 南矶派出所民警在辖区内巡逻时, 于南矶乡矶山路段 发现一只受伤候鸟无法飞行, 随后,民警将伤鸟带回派出所 并?联系了?江西鄱阳湖南矶湿地 国家级自然保护区南山管理站。 经南山管理站工作人员检查后, 发现该候鸟没有外伤, 身体消瘦,叫声嘶哑。 经确定, ..

资讯百科 2023-04-01
牛牛有几个胃牛几个胃(牛长了4个胃都是吃火锅的心头爱)

牛牛有几个胃牛几个胃(牛长了4个胃都是吃火锅的心头爱)

当你去吃火锅的时候,会不会点草肚、牛百叶、金钱肚、牛肚蘑菇呢?你可能不知道的是,这些食物都是牛的胃,牛为了吃草长了四个胃,但都被人类开发成了美食。牛为什么要长四个胃,这四个胃都有什么用呢? 首先我们要知道,对于肉类而言,植物又难消化,营养又少,因此对牛羊这类食草动物来说,只靠一个胃来消化哪够啊,长了四个胃就可以尽可能榨干植物中的营养,植物停留在牛的消化系统的时间越长,人吸收的营养就越多。另外,..

资讯百科 2023-03-31
至纯天珠(什么样的天珠才配得上至纯这两字)

至纯天珠(什么样的天珠才配得上至纯这两字)

本文来源于 自在文玩 版权归原作者所有 最近有几位朋友问手里有没有至纯天珠,经过一番交流之后,我发现原来很多朋友都没有弄清楚到底什么是至纯天珠,就想拥有一颗。所以今天才想写下此文供大家参考。 首先说,在藏语里,是没有天珠这个词的,我们今天所称为的天珠,在藏语中被称为瑟。 天珠是上世纪80年代由台湾收藏家们取的名字,可以说这个名字取得非常的形象,因为的藏民们相信,这样精美的珠子,都是天上的神明..

资讯百科 2023-03-31
cdrom属于什么存储器(电子产品历史之CD-ROM)

cdrom属于什么存储器(电子产品历史之CD-ROM)

CD-ROM 的历史和遗产如果你问任何 90 年代和 2000 年代初的青少年,当你说 CD-ROM 时会想到什么,他们的眼睛会像你询问过的物体的闪亮底面一样发光。当你试图转移他们的注意力时,他们已经进入了另一个世界,眼睛被 AOL 免费试用 CD-ROM 的甜蜜怀旧之情所吸引,许多人都溜进了他们的磁盘驱动器——互联网的承诺如此接近,但又如此遥远离开。 尽管 AOL 创造了最令人难忘的 CD-..

资讯百科 2023-03-31
数据类型array是什么意思(什么是数组和结构体)

数据类型array是什么意思(什么是数组和结构体)

今天给大家介绍一下什么是数组,什么是结构体,关于数组我们会介绍数组的定义、它的使用方法,关于结构体我们会介绍结构体的使用、怎么去建立一个结构体等知识,之前也是有部分学员有问过这些问题的,那么都一块儿给大家讲讲吧。 我们先介绍一下数组,数组指的是将相同数据类型的标签的连续集合体用一个名称表示。可以将基本数据类型、结构体作为数组进行定义。数组分为一维数组、二维数组和三维数组。 上图的bLa..

资讯百科 2023-03-31
中国排名的四大银行是哪四个(中国银行业排行榜发布)

中国排名的四大银行是哪四个(中国银行业排行榜发布)

(财见2022年10月10日讯)近日,《清华金融评论》发布“2022中国银行业排行榜”。该排行榜参考巴塞尔协议Ⅲ和中国银行业监管机构的相关要求,基于中国各家商业银行2024年的核心一级资本净额,遴选出前200家银行,其中有6家大型商业银行、12家全国性股份制商业银行、94家城市商业银行、84家农村商业银行和4家民营银行。 榜单涉及总资产、净利润、成本收入比、净息差、资产利润率(ROA)、资本利..

资讯百科 2023-03-31
拳头账号忘了用户名咋办(玩LOL手游台服找回ROIT账号方法教程)

拳头账号忘了用户名咋办(玩LOL手游台服找回ROIT账号方法教程)

  英雄联盟手游台服已经上线了一段时间了,目前台服的国人玩家几乎占了一多半。不知道各位玩家们有没有找到一起开黑的好友呢?不过随着游戏的火爆,玩家们也会面临各种各样的问题。比如有的小伙伴可能会遇到忘记拳头账号用户名和密码的情况,相信这些小伙伴非常担心会因此丢失游戏进度以及充值道具。其实完全不用担心,目前市面上很多加速器都提供了拳头账号找回的快捷通道,下面小编就以UU加速器为例,为大家详细讲解一下..

资讯百科 2023-03-31
最新高尔夫规则(高尔夫:新高尔夫规则)

最新高尔夫规则(高尔夫:新高尔夫规则)

新高尔夫规则

资讯百科 2023-03-31
加载中...