CERN首次开展双荷子搜索实验


CERN首次开展双荷子搜索实验



据欧洲核子研究中心(CERN)官网17日报道 , 该中心MoEDAL合作组称 , 他们首次借助大型强子对撞机(LHC)搜索双荷子 , 结果未发现其“芳踪” , 但缩小了其存在的参数空间 。 双荷子是一种同时拥有磁荷和电荷的假想粒子 , 由诺贝尔奖获得者朱利安·史温格于1969年首次提出 。
【CERN首次开展双荷子搜索实验】理论指出 , 磁单极子是拥有一个磁荷的理论粒子 , 给它一个电荷 , 它就会变成一个双荷子 。 粒子物理学诸多“大一统理论”都预言存在双荷子 , 但一直未有科学家在粒子加速器上开展搜索实验 。 现在 , 旨在搜索磁单极子的MoEDAL合作组一马当先 , 使用该实验第2个子探测器系统搜索双荷子 。 这一子探测器由约2400条铝棒组成 , 总质量794千克 。 这些铝棒暴露于LHC从2015年至2017年期间产生的、质心对撞能量为13太电子伏特(TeV)的质子—质子对撞中 , 合作组随后使用特殊设备扫描铝棒并寻找双荷子 , 但未发现其“蛛丝马迹” 。 不过 , 这一实验使MoEDAL可以进一步压缩双荷子的搜寻范围 。 他们表示 , 如果双荷子质量介于830到3180吉电子伏特(Gev)之间 , 那么 , 双荷子的磁荷一定超过6倍基本磁荷、电荷超过200倍基本电荷 。 MoEDAL合作组发言人詹姆斯·平福称:“史温格提出双荷子并用它建立了物质磁模型 。 令人惊讶的是 , 他使用该模型成功预测了J/ψ粒子的存在 , 而后者1974年才‘现身’ 。 如今 , 很多粒子物理学理论都预言存在双荷子 , 但此前没有人在粒子加速器上搜寻这种粒子 , MoEDAL拔得头筹 。 ”MoEDAL计划再接再厉 , 在LHC三期运行阶段(拟2021年开始)搜寻磁单极子和双荷子 , 以及其他奇异粒子 。 平福表示:“我们正计划扩展实验的灵敏度 , 寻找其他奇异粒子 , 包括电荷不足基本电荷千分之一的粒子 , 以及寿命极长的弱相互作用中性粒子等 , 这些粒子有望为我们揭示新物理 。 ”(采访人员刘霞)

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