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电子对撞-李殷
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粒子物理学:寻找轴子。

(2020-02-27 23:37:17)
  ‘引文’: 在过去的十年里,最大的新闻莫过于希格斯玻色子的发现,这个神秘的“上帝粒子” 赋予了其他粒子质量。随着希格斯玻色子的发现,许多其他不为人所知的粒子开始占据中心位置。而未来的十年,将有机会找到难以捉摸且至今仍是假想粒子的“轴子”。粒子物理学:寻找轴子。

轴子不一定是单个粒子,而是一类很少与普通物质相互作用的粒子。诺贝尔物理学家弗兰克·威尔泽克(Frank Wilczek)说:“找到轴子在基础物理学中是一个非常伟大的成就,特别是获取观察“暗物质”的宇宙轴子背景。”随着轴子暗物质实验(Axion Dark Matter Experiment,ADMX)和欧洲轴子研究中心太阳望远镜等这些雄心勃勃的实验计划在世界范围内蓬勃发展,很有可能在未来5到10年内实现这一目标。当然,也有可能探测到宇宙最早时期产生的引力波或者弱相互作用质量粒子(WIMP)。轴子,是在粒子物理与天体粒子物理和凝聚态物理预言‘存在’的一种自然界存在的亚原子粒子,现今中国的粒子物理科学家已经‘发现’证实-轴子-是自然界本身存在的实粒子(图例)。在自然界轴子粒子的能谱是空间维度一维度的线性粒子方程运动质量,轴子粒子是粒子的超对称粒子对撞正负电子对撞后的一种‘次级’粒子,也是在玻色子能级的‘衍射+辐射’能量丢失‘逃逸’的极化新粒子“斥力子”。轴子粒子以一种能量轴线延‘一维度时间空间’做线性跃迁角动量运动,轴子粒子也可以理解为‘磁单极粒子’的轨迹跃迁可以物理测量观测。轴子粒子的本征态强关联着‘暗物质’中的暗物质粒子的存在探索。轴子粒子的斥力排斥力单极特性,决定了它只能做一维度线性方程的斥力运动,所以-轴子粒子的概念强关联着‘磁单极粒子’‘中微子粒子 ’和‘暗物质粒子’‘斥力子’的统称。轴子是粒子物理学及天文学宇宙模型中假想的暗物质构成粒子之一。暗物质的总质量是普通物质的6倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质仍然还是个谜,因此有诸多假设粒子候选,轴子便是之一。轴子粒子 长久以来,最被看好的暗物质中的暗物质粒子仅仅是假说中的基本粒子,它具有寿命长、温度低、无碰撞类似于磁单极粒子磁极子的特性。

一个候选者是轴子(axion),一种非常轻的中性粒子(其质量在1μeV的数量级上),它在大统一理论中起了重要的作用。轴子间通过极微小的力相互作用,轴子粒子以一种极短的‘极化短波’做推力,由此它无法处于热平衡状态,因此不能很好的解释它在宇宙中的丰度。在宇宙中,轴子处于低温玻色子凝聚状态,科学家已经建造了轴子探测器,探测工作也正在进行。现今中国粒子科学家现已经在大自然中‘发现’真实‘实证’存在的‘轴子粒子’,轴子粒子只能做磁单极粒子极化粒子的线性粒子能动,轴子粒子带来了新粒子新物理,新的相互作用力的认识--“斥力子”的斥力相互作用力(如;人们认知的-弱核相互作用力-强核相互作用力-光电磁相互作用力-引力作用力-斥力子极化相互作用力角动量)。轴子‘类轴子’粒子在自然界轴子粒子的能谱是空间维度一维度的线性粒子方程运动质量,轴子粒子是粒子的超对称粒子对撞正负电子对撞后的一种‘次级’粒子,也是在玻色子能级的‘衍射+辐射’能量丢失‘逃逸’的极化新粒子“斥力子”。轴子粒子以一种能量轴线延‘一维度时间空间’做线性跃迁角动量运动,轴子粒子也可以理解为‘磁单极粒子’的轨迹跃迁可以物理测量观测。轴子粒子的本征态强关联着‘暗物质’中的暗物质粒子的存在探索。轴子粒子的斥力排斥力单极特性,决定了它只能做一维度线性方程的斥力运动,所以-轴子粒子的概念强关联着‘磁单极粒子’‘中微子粒子 ’和‘暗物质粒子’‘斥力子’的统称。

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