Quarks消失了流氓:风味对称性突破在CERN

在氩原子核之间的高能碰撞中,来自国际NA61/Shine实验的科学家发现了惊人的异常。它指出了粒子物理学中最基本原理之一的可能分解:上下夸克之间的近对称性,称为风味对称性。这个意外的结果可能会揭示我们的[...]

来源:SciTechDaily
欧洲核子研究组织 (CERN) 的一项实验表明,在某些碰撞后,上夸克的数量超过了下夸克,这与预测背道而驰。这种意想不到的转变可能会挑战粒子物理学的关键思想。图片来源:SciTechDaily.com

在氩和钪原子核之间的高能碰撞中,国际 NA61/SHINE 实验的科学家发现了一个惊人的异常现象。它指出了粒子物理学最基本原理之一的可能崩溃:上夸克和下夸克之间的近对称性,即风味对称性。这一意想不到的结果可能会揭示我们当前的核碰撞模型中的差距,或者它可能是研究人员几十年来一直在追求的难以捉摸的“新物理学”的第一个迹象。

挑战粒子物理学的基本假设

想象一下用相同数量的木块和塑料块建造一些东西。你会期望混合在拆开后保持不变。物理学家长期以来一直认为,粒子碰撞中会发生类似的情况——一种称为味对称的平衡,其中由上夸克和下夸克组成的粒子的行为是可预测的,无论涉及哪种夸克类型。

但一项令人惊讶的新发现挑战了这一假设。在《自然通讯》刚刚发表的一篇论文中,NA61/SHINE 实验的研究人员,包括波兰克拉科夫核物理研究所 (IFJ PAN) 的一个主要团队,报告了氩和钪原子核碰撞的不寻常结果。这些高能碰撞是在欧洲核子研究中心使用超级质子同步加速器进行的,该加速器将粒子送入著名的大型强子对撞机。

自然通讯 欧洲核子研究中心

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反之亦然
CERN NA61/SHINE 实验中使用的投射物观众探测器 (PSD) 的内部。图片来源:Julien Marius Ordan,CERN,CC-BY-4.0

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