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歐洲粒子物理研究所可能有一個準粒子的證據,我們已經搜尋了幾十年!

大型強子對撞機(LHC)是粒子加速器,它一直在不斷地提供,最近在該網站上的實驗表明,我們已經得到了一個神秘亞原子准粒子的第一個證據,直到現在,它只是一個假設。

准粒子不是技術上的粒子,但它們在某些方面和它們相似,新記錄的反應指向一種叫做odderon的准粒子。

它已經有了一個名字,因為物理學家在過去的40年里一直在研究它的理論路線。

現在,他們仍然沒有看到難以捉摸的odderon本身,但是研究人員已經觀察到一些暗示准粒子確實存在的效應。

這反過來又會給我們提供新的信息,讓我們進入粒子物理學的標準模型,即所有物理物質的組成部分都被認為遵循的指南。

堪薩斯大學的粒子物理學家蒂莫西·拉貝(Timothy Raben)表示:「這並沒有打破標準模型,但標準模型中存在著非常不透明的區域,而這項工作為這些不透明區域之一亮起了光芒。」

「這些想法可以追溯到70年代,但即使是在那個時候,我們也很快發現,我們在技術上並沒有能夠看到odderon,所以儘管有幾十年的預測,odderon還沒有被發現。」

在這種情況下研究的反應包括夸克,或帶電的亞原子粒子,和膠子,它們作為夸克之間的交換粒子,使它們能夠粘在一起形成質子和中子。

在質子碰撞中,質子保持不變,直到現在科學家們才看到這種情況發生,因為不同的質子之間交換了偶數個膠子。新的研究指出,這是第一次,這些反應發生在奇數的膠子上。

這是質子偏離而不是斷裂的方式這對這個特定的研究領域很重要。正是這種現象首先導致了一種叫做「odderon」的准粒子的概念,用來解釋質子存活的碰撞。

「odderon是一種可能的方式,它可以使質子相互作用而不破壞,其表現從未被觀察到。這可能是第一個證據,」在Gizmodo網站上的「圖騰實驗」的發言人Simone Giani告訴Ryan F.曼德爾鮑姆。

這是一個很複雜的想法,所以研究人員用一個汽車比喻來解釋發生了什麼。

「這些質子相互作用,就像兩輛大型的半卡車,它們在運輸汽車,就像你在高速公路上看到的那樣,」拉賓解釋道。

「如果這些卡車相撞,撞車後你還會有卡車,但現在汽車會在外面,不再上卡車,而且還會生產新車。」能量轉化為物質。

直到現在,大多數模特都認為有一對膠子——總是一個偶數……我們發現測量與傳統的假設的膠子數量是不相容的"

所有這些理論物理和亞原子分析的意思是,我們可能已經看到了工作中odderon的證據——odderon是由奇數個膠子交換產生的總貢獻。

這些實驗包括100多名物理學家組成的團隊,在LHC中每一秒都有數十億的質子對撞。在其峰值時,數據被收集在13兆電子伏特(TeV)上,這是一個新的記錄。

通過將這些高能測試與其他測試中得到的結果進行對比,研究人員可以在他們的質子碰撞測量中達到一個新的精確度,這可能揭示了odderon。

最終,這種超高能量的實驗可以用於各種領域的研究,包括醫學、水凈化和宇宙射線測量。

我們還在等待確認這個傳說中的准粒子事實上已經被發現——或者至少是它的效果——而且這些論文目前已經被提交到同行評審的期刊上。

但對於物理學家來說,這絕對是一個超級激動人心的時刻。

「我們預計在未來的幾個月或幾年裡會有很大的結果,」一位來自堪薩斯大學的研究人員Christophe Royon說。

該研究目前正在進行同行評審,但您可以閱讀ArXiv.org和CERN預印伺服器的研究。


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