專家預期大型強子對撞或在年內發現暗物質

上一篇 / 下一篇 2010-03-18 12:27:04

圖為歐洲核子研究中心的大型強子對撞機的磁芯部分。

歐洲核子研究中心總負責人，教授霍耶爾解釋他們如何在今年增加質子對撞總能。

歐洲核子研究中心(CERN)負責人洛夫-迪特·霍耶爾(Rolf-Dieter Heuer)表示，世界最大的原子對撞機(LHC)即將做出其關于暗物質神秘性質的第一個發現，大型強子對撞機將在今年下半年科學研究中實現其首次突破。

如果一切按照計劃，科學家預計將在本月下旬進行7兆電子伏特能量的對撞實驗，此次能量將是去年11月記錄能量的三倍多。科學家們希望通過位于瑞士日內瓦郊區的瑞法邊境附近、一座長17公裏的地下隧道進行高能束質子對撞實驗，以借助強子對撞機的巨大能量來獲得關于宇宙大爆炸後物質組成和宇宙創造的關鍵發現。

教授霍耶爾表示：“目前大型強子對撞機還沒有獲得相關發現。但預計很快會取得關于神秘暗物質的突破性發現，屆時將會打開新物理學的一扇門。我們相信整個宇宙的1/4由暗物質組成。我們花了好幾年時間研究可視宇宙，這些都可以由標准模型很好地解釋，但問題是‘可視宇宙’僅是整個宇宙的5%。”

如同粒子物理研究領域的其他發現一樣，在此次新發現後，對暗物質、反物質或者暗能量的突破性發現的真正意義會變得更加明確。教授霍耶爾把此次發現的意義等同于1932年正電子的發現，那次發現使正電子成為了診斷及追蹤人類癌症的重要工具。

暗物質目前還是一個棘手的科研課題。科學家們還無法理解遙遠星系的失蹤質量和奇怪的折射光線，理論上暗物質已被物理學領域廣泛接受，但目前還沒有其存在的具體證明。這些不可見物質無法通過望遠鏡或其他先進儀器看到，它們獨立于我們現在從宇宙中看到的一切，包括我們自己、地球、行星、恒星以及星系上的其他一切物體，而所有這些(我們所能理解的世界物質)僅占宇宙所有事物的一小部分，但是暗物質對宇宙的影響卻非常重要。

科學家們相信，暗物質使星系的旋轉速度高于預期，並且它會以一種我們無法理解的方式影響光對可見物質的作用。在暗物質理論中，一個被稱為“暗能量”的單獨物質構成了剩余宇宙的70%，該物質與均勻分布在空間和時間的真空聯系在一起，據說這種物質會加快宇宙的膨脹。霍耶爾表示：歐洲核子研究中心的對撞機是為黑暗的宇宙送上第一縷光芒的理想機器。這次實驗將就會推翻一些關于暗物質的理論，並且可能發現全新的物質。

據報道，此前，大型強子對撞機由于事故停工了兩個半月，其間科學家們對其進行了改進，並核查其承受更高能量水平碰撞質子實驗的能力。據悉，最近將會重新啓動該對撞機。

據悉，該大型強子對撞機將在明年把質子加速到7兆電子伏特(TeV)的能量，而在2012年之前會停止工作，以進行調整使其能夠使質子對撞總能量達到14兆電子伏特。它將在2013年被重新啓動，屆時將執行長期目標，以揭示希格斯玻色子或“上帝粒子”(之所以被如此命名，是因為科學家們相信它是其他物質的重要組成部分)的相關信息。

霍耶爾表示：“希格斯玻色子不容易被找到。除了證明它的存在，我們已經知道一切關于希格斯玻色子的信息。”

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TAG: 強子對撞暗物質

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