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根据不同的划分,粒子的家族简直有《权力的游戏》中的家族那么多。
例如:按照它们间的相互作用划分,可以将粒子分为轻子、介子、重子、引力子、强子和胶子等。
可见,以前的划分是多么简单啊!
现在这些烦琐的分类简直让我感觉像在看欧洲国家的首都一样。
然而,一切似乎都表明,这种暗物质与科学家认知中的普通物质截然不同。
现在,世界各地的研究人员都在忙着设计实验来检测这种几乎不与任何物质相互作用的物质。
比如说,我们假设大质量弱相互作用粒子(WIMP)只通过弱核力和引力产生相互作用,虽然目前这种粒子仍然停留在理论阶段,但是如果它们存在的话,数量应该会十分庞大,以至于产生我们能够观测到这种效应:每秒钟都会有10的23次方(也就是1后面跟着23个0)个WIMP穿过你的身体。
此外,尽管并没有得到证实,但还有另一种可能性,那就是暗物质的组成是轴子,一种质量非常小的粒子,不带电荷,是一种稀有的光子(轴子和光子被认为可以相互转化)。
毫无疑问,实验正在变得越来越精细,有些人认为:在未来10年,可能会找到真正能解决问题的实验方案。
就像暗物质的情况一样,许多物理学理论的诞生都是为了阐释已有理论无法解释的新现象,尽管直到许多年后,这些理论的正确性才能被证明。
希格斯玻色子概念的提出便是这样,这是一个关于基本粒子的理论。
早在1964年,彼得·希格斯便尝试用希格斯玻色子来研究物质拥有质量的根本原因,并且解释质量同加速度间的负相关—当物体的质量越大,就越难使它运动或者静止。
多年来,希格斯玻色子的存在一直停留在理论层面,这位杰出的物理学家直至退休都没能见到自己的理论被证实。
将近50年后,他以前的学生在希格斯家中将希格斯玻色子成功发现的消息告诉了他。
他们喜极而泣的视频,可以说是我记忆中与科学有关的最感人的画面了。
希格斯玻色子构成了希格斯场。
希格斯玻色子不具有自旋,不带电荷,也没有颜色,极其不稳定且分解得很快,半衰期大约是每秒1万亿次。
它出现在大爆炸的万分之一秒后,在物质存在之前便已存在,并将继续存在于宇宙中。
2013年3月14日,在无数次的研究后,欧洲核子研究组织的大型强子对撞机ATLAS和CMS证实了希格斯的理论,这也让希格斯和弗朗索瓦·恩格勒一起获得了诺贝尔物理学奖。
1993年,诺贝尔奖得主利昂·马克斯·莱德曼和迪克·特里西合著了一本有趣的书,讲述了自古代以来基本粒子科学的历史,并给书起名为《上帝粒子:如果宇宙是答案,那么问题是什么?》。
媒体被“上帝粒子”
这个名字吸引住了,并且选择沿用这一绰号来称呼它,尽管希格斯玻色子本身并无任何神圣之处。
希格斯本人很不喜欢这样的宗教化处理。
后来,莱德曼试图道歉,他向媒体保证,这本畅销书的原名本来是《该死的粒子》,因为它真的很难被找到。
尽管我们不知道暗物质究竟是什么,但它在物理学中具有根本的重要性,在构建宇宙模型,研究星系的形成、演化和运动以及宇宙本身时都应考虑暗物质的存在。
人们常说暗物质主宰着宇宙(因为确实如此),但它同时也是我们尚未理解的科学前沿之一。
或许,我们永远无法发现一切,因为宇宙中总会有隐藏起来的一面。
在同原力的斗争中,阿纳金·天行者(《星球大战》中的主角)几乎战无不胜,而在同科学的抗争中,科学家永不屈服,继续探索自然,揭开它最后的黑暗秘密。
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