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第五种自然力?欧洲核子研究中心的理论粒子研究再次取得进展!

作者:时间:2019-12-03 07:46浏览:

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欧洲核子博天堂平台研讨中心的NA64试验(图片:欧洲核子研讨中心)

一种不知道粒子或许携带着第五种自然力的新依据,这为欧洲核子研讨中心的NA64协作项目供给了持续进行研讨的新动力。

2015年,一组科学家在核跃迁进程中发现了一个意想不到的毛病,或许说“反常”,这个“反常”能够解说为发作了一个不知道的粒子。大约在一年之后,理论家们以为这种新粒子或许是一种新根本自然力的依据。这些发现引起了全世界的重视,招引了许多研讨人员进行相关研讨,并促进欧洲核子研讨中心(CERN)的NA64协作组织对该粒子进行了直接研讨。

而现在,由匈牙利原子研讨所(Atomki )的Attila Krasznahorkay领导的同一个团队宣布了一篇新的论文,论文陈述在相似的核改变进程中呈现了另一种反常,并且这种反常也能够用相同的假定粒子来进行解说。

Krasznahorkay的团队在铍-8原子核的核跃迁中发现了第一个反常。这种跃迁会释放出一种高能虚光子,这种高能虚光子会改变成电子和与电子相对应的反物质,也便是正电子。通过在别离的不同视点查看正负电子对的数量,研讨人员在大约140o的别离视点发现了意料之外的顺差对。但按理论猜测,正负电子对的数目会随别离角的添加而削减,并且并不会在某一特定视点上呈现过剩。Krasznahorkay和他的搭档揣度,这种过剩能够通过一种质量约为1700万电子伏特(MeV)的新粒子来进行解说,也便是“X17”粒子,这种粒子能够改变为正负电子对。

Krasznahorkay的团队在一篇没有通过同行评定的论文中陈述了最新的反常,这次反常也以正负电子对过剩的方式呈现,但这一次电子对过剩来自于氦-4原子核的跃迁进程。Krasznahorkay说:“在这种情况下,剩余电子对呈现在115o的别离视点,但它相同能够用一个质量为1700万电子伏特的粒子来解说,这个成果支撑了咱们之前的定论,一起也支撑了一种新根本粒子存在的或许性。”

欧洲核子研讨中心(CERN)NA64协作项目的发言人谢尔盖?格尼年科(Sergei Gninenko)表明:“匈牙利原子研讨所发现的反常或许是因为试验效应、核物理效应或某种全新的东西(比方新粒子)引起的。为了验证它们是由一种新粒子引起的假定,对铍-8和氦-4成果之间的相容性进行具体的理论剖析以及独立的试验承认非常重要。”

NA64协作项目运用超级质子同步加速器向固定方针发射数百亿电子束来寻觅X17。假如X17的确存在的话,电子和方针原子核之间的相互作用有时就会发作这种粒子,然后它会改变成正负电子对。到目前为止,研讨人员还没有发现这种事情发作的痕迹,但他们的数据集使得他们能够扫除X17和电子之间相互作用的强度的部分或许值。该团队现在正在晋级他们的探测器,以便进行下一轮的研讨,格尼年科说,下一轮研讨估计将更具挑战性,但一起也更令人兴奋。

在其他直接寻觅X17的试验还有LHCb试验。来自麻省理工学院的理论物理学家Jesse Thaler说:“到2023年,LHCb试验应该能够做出决定性的丈量,到时,LHCb试验将能够承认或许辩驳匈牙利原子研讨所以为原子反常是由一种新根本力所引起的这个观念。与此一起,像NA64这样的试验能够持续为假定粒子的性质扫除或许值,不管多么迷茫,每一项新的剖析都会添加发现粒子的或许性。”

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