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古怪的物理:最酷的小颗粒在Nature

小颗粒

仿真在大型强子对撞机质子 - 质子碰撞。探测器如紧凑缈子线圈,或CMS,将记录由数百名来自各新兴碰撞粒子产生的轨道。欲了解更多信息,请访问澳门金莎官方游戏:http://www.uscms.org/

仿真在大型强子对撞机质子 - 质子碰撞。探测器如紧凑缈子线圈,或CMS,将记录由数百名来自各新兴碰撞粒子产生的轨道。欲了解更多信息,请访问澳门金莎官方游戏:http://www.uscms.org/ (图片来源:CERN)

他们有不同的口味和大小,有些进来破坏性二重奏基本上汽化对方,且多有梦幻般的名字,像sparticles和neutrolinos。下面是甚至把物理学家流口水的微小颗粒。

上帝粒子

上帝粒子

这个轨道是仿照上大型强子对撞机(LHC)CERN的CMS检测器的模拟数据的一个例子。这里一个希格斯玻色子产生并然后衰变成强子的两个喷嘴和两个电子。的线表示,而在蓝色示出了能量这些颗粒沉积在通过检测器的质子 - 质子碰撞产生的颗粒的可能路径。 (图片来源:CERN)

希格斯玻色子,一个粒子对科学非常重要,因此它被称为“上帝粒子”,被认为是给大众所有其它粒子。该粒子中第一次在1964年,当理论的科学家想知道为什么有些颗粒比其他人更庞大。该希格斯玻色子与所谓的希格斯场相关联的,各种各样的晶格认为填充宇宙,和两个(场和玻色子,或颗粒)被认为是负责给其它颗粒物质。

虽然许多科学家希望希格斯机构将缺少一块拼图完成,描述了已知的粒子物理学的现有的“标准模型”,它尚未被检测到。

夸克

在ALICE实验第一重离子碰撞的轨道。这种碰撞可能会创造条件更接近宇宙的起源比以往任何时候,但在规模要小得多。

在ALICE实验第一重离子碰撞的轨道。这种碰撞可能会创造条件更接近宇宙的起源比以往任何时候,但在规模要小得多。 (图片来源:CERN)。

该adorably建筑物命名质子和中子的块,夸克是永远不会孤单,只存在于群体。显然,结合夸克与距离一起增加,所以越一个人试图撬走一个孤独的夸克力,就越难将拉回来。因此,自由夸克永远存在于自然界中。这些基本粒子有6种口味:上,下,魅力,奇怪,顶部和底部。举例来说,质子和中子都是由三个夸克,含有两个质子“向上” -flavored夸克和一个“下”,而中子有两个起伏,一起来。

向上和向下夸克具有最低的群众,是因为较重的夸克最常见的口味 - 比如魅力,奇怪,顶部和底部 - 迅速衰变为上下夸克。然而,可在高能量的碰撞,例如在强大的粒子加速器产生较重的夸克。

Sparticles

对撞机探测器在费米实验室。

对撞机探测器在费米实验室。 (图片来源:费米实验室)。

Sparticle是短期的“超对称粒子“,并且是由超对称理论,它指的是每一个我们知道的粒子,还有一个妹妹粒子,我们还没有发现预测。例如,超对称的电子是选数,合作伙伴到夸克是squark和合作伙伴的光子是光微子。

我们为什么不现在观察到的宇宙这些sparticles?科学家们认为它们比正常的妹妹颗粒更重和较重的粒子是其使用寿命较短。它本质上开始只要它的出品打破。创建sparticles需要能量的极限量,只有大爆炸后不久就存在,或许可以在大型粒子加速器,如大型强子对撞机(LHC)创建的那种。

至于为什么sparticles是如此沉重,物理学家推测对称性可能在宇宙中,我们不能看到或触摸而只能感受到重力的一些隐藏扇区被破坏。

中微子

太阳释放在2011年3月9日,太阳风暴可能增压地球极光的强大X1.5级太阳耀斑。耀斑是由美国宇航局的太阳动力学天文台和其他航天器记录。在这里,出现在白色的T的右上

太阳释放在2011年3月9日,太阳风暴可能增压地球极光的强大X1.5级太阳耀斑。耀斑是由美国宇航局的太阳动力学天文台和其他航天器记录。在这里,由太阳动力学天文台所看到它出现在太阳的右上方的白色。 (图片来源:NASA / SDO / GSFC)

他们是轻量级的,亚原子粒子周围嗖嗖以接近光速的速度。事实上,中微子万亿在任何时候通过你的身体流,虽然他们很少互动与正常的事情。一些中微子来自太阳,而其他来自宇宙射线与地球大气和天文来源,如银河系中的恒星爆炸和其他遥远星系的相互作用。一个neurtino的反物质伙伴被称为geoneutrino,以及其它类似的反物质 - 物质的相互作用,当两人见面,他们湮灭。

反物质

这NASA图是一个仍然从动画描绘地球上雷暴如何能制造反物质粒子束并投掷到太空。

这NASA图是一个仍然从动画描绘地球上雷暴如何能制造反物质粒子束并投掷到太空。 (图片来源:NASA戈达德太空飞行中心)

所有正常的颗粒被认为具有相同质量但电荷相反的反物质粒子的合作伙伴。当物质和反物质相遇,两人彼此湮灭。质子的反物质粒子舞伴,例如是反质子,而电子的反物质伙伴被称为正电子。

引力

引力

重力的概念性图象。 (图片来源:NASA)

量子力学领域的所有基本力量是由粒子携带。例如,光由称为携带的电磁力的光子无质量颗粒组成。同样地,引力是理论粒子,将携带重力。科学家们还没有检测引力,这是比较难找到,因为它们相互作用使弱与物质。