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安慰短信 物理学家探索未知能量区域——“物理学的新前沿” 武极天下最新章节

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发表于 2019-10-11 11:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是写在帖子头部的内容佛罗里达州立大学的物理学家们正在利用光子与质子的碰撞,在一个尚未斥地的能量地域捕捉粒子,从而对将原子核各部分团结在一路的物资发生新的看法。
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佛罗里达州立大学物理学教授保罗·尤金尼奥说:“我们不但想了解原子核,还想了解组成原子核的齐全。我们正在积极了解组成我们全国的粒子和力!
佛罗里达州立大学的强子物理小组是美国能源部托马斯·杰斐逊国家加速器法子的GlueX合作项方针重要成员。该小组从2016年起头的几年时候里,连续几个月不停地举行高度复杂的实行。他们的重要方针是找出与夸克有关的被称为胶子场的物资的新信息。夸克是发生质子和中子的底子粒子。
在《物理批评快报》上颁发的一篇新论文中,佛罗里达州立大学的强子物理小组和他们的合作者初度丈量了一种亚原子粒子——称为J/psi粒子——它是由光子与质子碰撞的能量发生的。
物理学助理教授肖恩·多布斯说:“这真是太酷了。这斥地了物理学的一个新范围!
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当研讨职员举行这些实行时,他们将一束光子轰击入GlueX光谱仪,使其穿过一罐液氢,并与原子核内的质子发生反应。从那边,探测器丈量在这些碰撞中发生的粒子,这使得物理学家可以重建碰撞的细节,并对发生的粒子有更多的了解。
多布斯把它比作一场车祸。您大要没有看到灾难的发生,可是您看到了成果并可以向后工作。在这类情况下,研讨职员每年经过这个进程收集大约100万到200万千兆字节的数据,试图拼集出这个谜题。
J/psi粒子由一对夸克组成——粲夸克和反粲夸克。在丈量这些碰撞中的J/psi粒子时,科学家也可以根究其他含粲夸克的亚原子粒子。
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这些丈量是在一个能量阈值下举行的,该阈值低于以往研讨中观察产量水平的阈值,这意味着该阈值对质子中胶子的散布及其对质子质量的进献更加敏感。
科学家们发现,J/psi粒子的产量比预期的要大很多,这意味着这类胶子结构对质子结构的质量有很大进献,是以对全部原子核也有很大进献。这些初步丈量表白,胶子间接进献了质子质量的80%以上。现在正在举行的这些反应的进一步丈量将使我们对胶子在核子四周的散布有更深入的了解。
这些丈量结果还让人们对大型强子对撞机实行的观察结果发生了疑问。大型强子对撞机是欧洲核子研讨中心(CERN)的一种粒子探测器。那边的科学家们长久地瞥见了他们所谓的五夸克——由五夸克组成的短寿粒子。
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佛罗里达州立大学的物理学家并没有在他们的数据中出格发现五夸克,这就断根了几个试图描摹这些五夸克结构的模子。现在正在举行的进一步丈量有望对这些粒子中五夸克的排列方式给出更明白的答案。
这项工作由美国能源部帮助,并获得托马斯·杰斐逊国家加速器法子的支持。GlueX的合作包含来自全国各地29个机构的科学家。
参考文献:“First Measurement of Near-Threshold J/ψ Exclusive Photoproduction off the Proton” by A. Ali et al. (GlueX Collaboration), 13 August 2019, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.072001


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