最新消息:这个世界很大,我们都想去看看——让我们从好奇网开始!

科学家称大型强子对撞机或将解开暗物质之谜

脑洞大开 爱 好奇 966浏览 0评论 来自:新浪科技

axixtqn6458194
莫妮卡·邓福德博士一直在瑞士的欧洲核子研究中心从事研究工作,直到2013年。他直接参与了2012年希格斯玻色子的探测项目。欧洲核子中心的大型强子对撞机(图中显示部分)埋在法国与瑞士边界一个长度为27公里的地下管道中,位于侏罗山脉脚下。

H89Z-cczmvun4621920
“我最感兴趣的事情之一是创造和发现暗物质,”莫妮卡·邓福德博士说,“从对宇宙的测量中我们知道,宇宙的25%是暗物质,但我们根本不知道暗物质是什么。”这是一张对宇宙中暗物质的想象图

axixtqn6458198
莫妮卡·邓福德博士原本来自美国加利福尼亚州,如今是德国海德堡大学的研究人员。直到2013年之前,她都在瑞士的欧洲核子研究中心工作,是广受好评的纪录片《粒子狂热》(Particle Fever)中描述的六位科学家之一。

aW1x-cesifvy2558699
寻找希格斯玻色子是大型强子对撞机的最初目标之一,因此越接近发现的时刻,欧洲核子研究中心的气氛就越紧张。上图描绘的是紧凑μ子线圈(Compact Muon Solenoid,CMS)实验中的质子碰撞,用来探寻希格斯玻色子。

3ii8-cesifvy2558728
20世纪60年代,英国物理学家彼得·希格斯(Peter Higgs)博士将希格斯玻色子理论推进了一大步。这种粒子被描述为标准模型中“缺失的一块”。

axixtqr9992137
在探寻希格斯玻色子的过程中,包括斯蒂芬·霍金在内的一些科学家,实际上是支持不要发现发现这种粒子。2013年,有报道援引霍金的讲话称,如果希格斯玻色子没有被发现,那事情就会变得“更加有趣得多”,因为这将使新宇宙理论的出现成为可能。

北京时间1月3日消息,据国外媒体报道,2012年,希格斯玻色子的发现令整个科学界欢呼不已。在粒子物理学的标准模型中,希格斯玻色子是其他粒子质量的来源。它的发现,是欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)最令人瞩目的成就,也是对这座世界最大粒子加速器的最好认可。近日有科学家称,我们完全有足够的理由期待,大型强子对撞机能在未来几年内带来更加伟大的发现,或许能解开历史上最重要的一个谜题。

莫妮卡·邓福德(Monica Dunford)博士来自美国加利福尼亚州,现在是德国海德堡大学的研究人员。直到2013年之前,她都在瑞士的欧洲核子研究中心工作。她是广受好评的纪录片《粒子狂热》(Particle Fever)中描述的六位科学家之一。该纪录片记述了2008年在欧洲核子研究中心利用大型强子对撞机进行的第一轮实验,正是这些实验催生了2012年希格斯玻色子的发现。

发现希格斯玻色子是大型强子对撞机(LHC)的最初目标之一,但属于LHC最重要的时刻或许正要来临。“我最感兴趣的事情之一是创造和发现暗物质,”莫妮卡·邓福德博士说,“从对宇宙的测量中我们知道,宇宙的25%是暗物质,但我们根本不知道暗物质是什么。如此巨大的一部分,你却完全不知道是由什么组成的。我们或许能通过衰变产物制造出一种暗物质的候选粒子。如果能在LHC中把它制造出来,那就将在天文学测量和实验室产物之间建立起极大的联系。”

对于这是否将是LHC迄今为止最为重要的发现,她说:“我个人认为是的。这将是一个比希格斯玻色子更为伟大的发现。对于希格斯玻色子,我们已经有了非常坚实的理论预测基础;但对于暗物质,我们并不知道它会是什么样子。”

她补充说:“我们已知的粒子中没有能够解释暗物质的,更不用说暗能量了。所以,如果我们能直接在LHC中制造出暗物质粒子,那将是我们了解宇宙组成道路上的一大步。”

莫妮卡·邓福德博士于2006年来到欧洲核子研究中心,参与了这一世界最大粒子加速器的最初建立和发展。“一开始我们在建造探测器,”她说,“当时真是很棒,虽然压力很大,但感觉很好。我们的核心团队大概有几百人,日夜工作。”

在 经历了最初阶段之后,研究团队开始对探测器获得的数据进行分析,相比之下这些工作就没那么有趣了。“一开始,在希格斯玻色子还没有被发现的时候,我们的工 作压力很大,”莫妮卡·邓福德博士接着说,“我们有着一大堆的数据,人们常常在问‘它在那里吗?我们能看到它吗?’到了宣布结果的2012年,这种压力达到了白热化。我觉得,在我的职业生涯中肯定不会再有第二次这样的时刻了。”

希格斯玻色子的发现不仅是物理学的重大突破,而且也是对耗资91亿美元建设和维持大型强子对撞机的回报。然而,当时包括斯蒂芬·霍金在内的一些科学家,实际上是支持不要发现这种粒子的。

2013年, 有报道援引霍金的讲话称,如果希格斯玻色子没有被发现,那事情就会变得“更加有趣得多”,因为这将使新宇宙理论的出现成为可能。莫妮卡·邓福德博士对此表 示,即使没有发现希格斯玻色子,物理学也会同样有趣。“自然就是自然,”她说,“我们在努力揭开它的奥秘。我们认为希格斯玻色子存在,但如果自然界中存在 不同的东西,那可能反而更好。我们就要重新回到绘图板之前。但这并不能称之为失败,没有看到任何东西也同样令人振奋,只是对于理论研究的同事们来说,这意 味着更多的工作。”

目前,我们还不知道大型强子对撞机发现暗物质的概率能有多大。许多理论,特别是标准模型都预测了暗物质的存在。如果大型强子对撞机无法发现它,那我们可能还需要建造更大的仪器。

2015年,LHC中两个质子束对撞的能量将增加为原来的两倍,达到13TeV,这在粒子加速器中是空前的。莫妮卡·邓福德博士称,这将为发现新粒子带来“极大的潜力”,特别是对暗物质的探索,甚至是其他我们目前还未知的粒子。无论未来如何,LHC已经证明了国际合作能带来多么伟大的成就。欧洲核子研究中心是一个非常国际化的组织,科研人员为了同样的目标在努力工作。莫妮卡·邓福德博士希望,随着媒体的关注度不断提高,公众能切实感受到到基础物理学的重要性。(任天)

转载请注明:好奇网 » 科学家称大型强子对撞机或将解开暗物质之谜

发表我的评论
取消评论

表情

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址