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上帝粒子

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上帝粒子

上帝粒子是标准模型中唯一与其它粒子不同的粒子,第一,它的自旋为0,也就是没有自旋,所以也是玻色子。第二,它决定了粒子物理中的真空性质,也就是说,它的存在赋予真空一些特性,使得所有其它粒子在这个真空存在时获得质量。由于这个特殊地位,物理学家莱德曼通俗地称之为“上帝粒子”。

137 亿年前宇宙创生之初的那个火球内的所有粒子都处在希格斯场内,它们受到希格斯场的粘滞作用从而得到质量。传递弱作用的规范玻色子也是这样得到质量的——无 质量的规范玻色子与希格斯场相遇,它吃掉了无质量的希格斯场分量(无质量的希格斯场叫作哥德斯通粒子)从而得到质量,这时还剩下一个有质量的希格斯场分 量,这个分量叫作希格斯粒子。

 

世界上最大和最有威力的粒子加速器

 

大型强子对撞机(LHC)是欧洲粒子物理研究所(CERN)的加速器复合体的最新补充。大型强子对撞机主要由一 个27公里长的超导磁体环和许多促使粒子能沿着特定方向传播的加速结构组成。 在这个加速器里面,2束高能粒子流在彼此相撞之前,以接近光速的速度向前传播。这两束粒子流分别通过不同光束管,向相反方向传播,这两根管子都处于超高真 空状态。一个强磁场促使它们围绕那个加速环运行,这个强磁场是利用超导电磁石获得的。这些超导电磁石是利用特殊电缆线制成的,它们在超导状态下进行操作, 有效传导电流,没有电阻消耗或能量损失。要达到这种结果,大约需要将磁体冷却到零下271℃,这个温度比外太空的温度还低。由于这个原因,大部分加速器都 与一个液态氦分流系统和其他设备相连,这个液态氦分流系统是用来冷却磁体的。

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