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“抹大拉玻色子” 是个什么鬼?

2016-10-23 17:07 来源:辣木籽信息责任编辑:辣木籽信息资讯网

“抹大拉玻色子” 是个什么鬼?

  据国外媒体报道,物理学家近期认为他们可能发现了一种新的基本粒子,这种新的粒子或许将能够帮助解释暗物质之谜。
  科学家们将这种粒子称为“抹大拉玻色子”(Madala boson),这种粒子与此前被发现的所谓“上帝粒子”:希格斯玻色子之间存在很多的相似之处,但两者仍然存在不同,科学家们认为这种粒子会与神秘的暗物质之间发生相互作用。按照目前的认识,暗物质占据了宇宙组成的大约27%。

“抹大拉玻色子” 是个什么鬼?

  来自南非的研究人员对欧洲大型强子对撞机中多台实验装置的数据进行了分析,发现了与所谓“抹大拉理论”(Madala hypothesis)相关的关键特征。
  来自南非金山大学高能物理组(HEP)的科学家们基于欧洲核子中心(CERN)在2012年的那场实验结果提出了他们的最新理论,当时那场粒子对撞实验最终导致了希格斯-玻色子的发现。南非的研究人员与来自印度以及瑞典的科学家们广泛合作,当2015年和2016年在大型强子对撞机上重复这项实验时,研究组发现其结果似乎与此前他们构想的理论相吻合。
  所谓“抹大拉玻色子”理论构想了一种全新的玻色子和场,其可以与暗物质之间发生相互作用。南非金山大学HEP组主管布鲁斯·梅拉多教授(Bruce Mellado)表示:“物理学今天来到了一个十字路口,就像当年爱因斯坦和量子力学的先辈们所面对的情形。经典物理学没有办法解释很多现象,因此它引入了一些全新的概念,比如相对论和量子物理学,从而造就了我们今天所谓的现代物理学。”
  随着2012年希格斯玻色子的发现,现代物理学标准模型中最后一块缺失的碎片也被填上了。然而,这一看似完美的理论却仍然无法解释很多现象,比如暗物质的存在。但现在研究人员们认为,这种设想中的新粒子如果能够得到证实,或许将帮助我们揭开暗物质的神秘面纱。
  第五种基本力?
  无独有偶,关于这种全新基本粒子的消息被宣布的时机非常特别。就在几周前,科学家们才刚刚宣布他们可能发现了一种此前未知的神秘亚原子粒子,并认为这种粒子的存在可能暗示存在着自然界中的第五种基本力。
  美国加州大学的理论物理学家们表示,他们发现的所谓“X玻色子”,如果得到证实,或许可以“彻底颠覆我们对于宇宙的理解”。这项已经刊载于《物理评论快报》杂志上的成果,对匈牙利科学院的核物理学家们在2015年年中所进行的一项研究结果进行了分析。当时匈牙利科学家们开展的研究旨在搜寻所谓“暗光子”,科学家们猜想它们可能是组成看不见摸不着的暗物质的粒子,它们占据了宇宙的大部分质量。
  匈牙利科学家们的工作揭示了一种放射性衰变异常,暗示存在一种质量大约是光子30倍的轻质粒子。美国加州大学尔湾分校物理与天文学教授乔纳森·冯(Jonathan Feng)指出:“实验物理学家们无法确认这是一种新的基本力。他们只是观察到一些数据的异常,指示可能存在一种新的粒子,但他们无法确认这究竟是一种物质粒子还是一种能量粒子。”
  加州大学尔湾分校的科学家们对匈牙利科学家们的实验数据以及其他所有本领域的实验进行了考察,结果认为相关数据强烈不支持物质粒子,也不支持暗物质光子的理论。基于这一认识,他们提出了新的理论,将所有已有数据综合起来并认为这项发现可能暗示存在第五种自然界的基本力。
  冯教授表示:“如果这一结果得到证实,那将是革命性的。数十年来,我们一直知道自然界中有4种基本力:万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力以及强相互作用力。如果相关结果能够得到进一步的实验证明,那么这第五种基本力的发现将有可能彻底颠覆我们对于宇宙的认识,并有可能帮助我们实现对力和暗物质的统一。”
  他们的初步分析已经在4月份的论文预印本网站arXiv上,随后的另外一篇文章则对先前的工作做了进一步阐释。加州大学尔湾分校的科学家们所做的工作显示,这个疑似粒子可能并非是什么暗光子,而是一种“疏质子X玻色子”。
  常规的电磁力会对电子和质子产生作用,而这种新发现的玻色子却只会与电子和中子发生作用,并且只在极其有限的空间范围内发生作用。论文合著者蒂莫西·泰特(Timothy Tait)指出:“从未有其他我们观测过的玻色子类型具备与之相同的特征。有时候我们直接将其称作‘X玻色子’,这里的这个‘X’就表示未知。”不过同时他也承认,未来的进一步实验将是非常关键的。

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