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生产时间:1月18日

质子和反质子测量;夸克。

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质子和反质子测量
欧洲核子研究组织(CERN)通过进行世界上最精确的测量和测量,在粒子物理学方面取得了突破质子和反质子的比较

这一突破可以帮助科学家更好地理解粒子物理学,以及宇宙的起源和组成。它还可以带来新的见解,了解物质是如何在材料中形成的。

简单地说,原子是物质的最小单位。每个原子由一个原子核和一个或多个电子组成。原子核由质子和中子组成。根据欧洲核子研究中心的说法,对于每个粒子,都存在一个对应的反粒子,它与粒子匹配,但电荷相反。例如,反质子是质子的反物质对应物。

根据欧洲核子研究中心和雪城大学的研究,当物质和反物质接触时,它们会相互湮灭,变成纯能量。

这里还有更广泛的含义。理论上,大爆炸应该在宇宙中创造了等量的物质和反物质。大爆炸理论是对宇宙起源的主要解释,“始于一个无限热、密度无限大的单点,它高速膨胀和拉伸,”据Space.com报道这是一个网站。

但今天,宇宙中的物质比反物质多。欧洲核子研究中心和其他组织的研究人员想知道原因。

欧洲核子研究中心的重子反重子对称实验(BASE)希望用它的反质子减速器(一个产生低能反质子的系统)来解开这个谜团。该系统减慢了反质子的速度,使研究人员能够研究它们的性质。欧洲核子研究中心表示:“物质和反物质的质量、电荷、寿命或磁矩之间的任何测量差异都有助于理解为什么宇宙中物质比反物质多。”

利用反质子减速器,研究人员以创纪录的精度测量了质子和反质子的电荷质量比。根据欧洲核子研究中心的说法,实验结果发现,电荷与质量的比率在实验不确定度为16万亿分之一的范围内是相同的。

研究人员仍在理解为什么宇宙中的物质比反物质多。但这个实验向解开谜团迈出了一步。欧洲核子研究中心BASE合作项目的斯特凡·乌尔默说:“这一结果代表了对物质和反物质之间基本对称性的最精确直接测试,由三夸克组成的粒子(被称为重子)及其反粒子进行了测试。”

Ulmer说:“这个结果比以前这些比率之间的最佳比较要精确四倍,而且电荷质量比现在是反质子最精确的测量性质。”“为了达到这种精度,我们对实验进行了相当大的升级,并在反物质工厂关闭时进行了测量,使用我们的反质子库,它可以储存反质子数年。”

夸克
利用两台强大的超级计算机,理研所预测了一种奇异的六夸克粒子这一事件可能会揭示物质是如何形成的。

如上所述,每个原子由一个原子核和一个或多个电子组成。原子核由质子和中子组成。质子和中子都是由更小的亚原子粒子夸克组成的。

“夸克是一种构成物质的粒子,”雪城大学如是说.“夸克有三对(或家族),总共有六对。它们是:上/下,魅力/奇怪,上/下。这些夸克中的每一个都有一个相应的反夸克,反夸克质量相等,但在其他方面都相反。”

根据理研所的说法,质子和中子都由三个夸克组成。理研所称,由三个夸克组成的粒子被称为重子。

尽管如此,理化学利用一对进行大规模数值计算的超级计算机,预测了一种奇特的六夸克粒子的存在,这种粒子被称为粲迪欧米加。为此,研究人员使用了K计算机和HOKUSAI超级计算机。

“我们非常幸运能够使用超级计算机,这大大减少了执行计算的成本和时间。但我们仍然花了几年时间来预测‘迪-欧米加’的存在,”理研跨学科理论和数学科学项目的杉浦拓哉说。

Sugiura说:“我们对其他含有魔法夸克的粒子之间的相互作用特别感兴趣。”“我们希望阐明夸克是如何结合形成粒子的,以及什么样的粒子可以存在。”



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