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1、介绍几种新粒子一、基本粒子定义的变化基本粒子指人们认知的构成物质的最小、最基本的单位，随 着物理学的不断发展，人类对物质构成认知的逐渐深入，基本粒 子的定义也有所变化，传统上（20世纪前、中期）的基本粒子指质 子、中子、电子、光子和各种介子，这是当时人类所能探测到的 最小粒子，而现代物理学发现质子、中子、介子都是由更加基本 的夸克和胶子构成，同时还发现了性质和电子类似的一系列轻子， 还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子，这些是现代的 物理学所理解的基本粒子，所以目前在粒子物理学中，标准模型 理论认为的基本粒子可以分为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯 粒子四大类，标准模型理论之外也有理论认为
2、可能存在质量非常 大的超粒子，二、几种新粒子1、新的重基本粒子：J粒子第一位在诺贝尔奖颁奖典礼上用中文发表演讲的美籍华裔 物理学家丁肇中，作为实验物理学家，1974年他发现了 J粒子， 这个发现，被国际高能物理学界誉为物理发展史上一个重要的里 程碑。虽然人们还在不断地发现新的基本粒子，然而，丁肇中发现 的粒子十分独特，它不带电，而且寿命比近些年来相继发现的新 粒子长1000倍尽管在常人看来它也极其-“短命”，只能存在 10-20s，这是一种新的重光子，丁肇中把它命名为 “J粒子”。这个发现震惊了美国科学界，在物理学界掀起了轩然大波。 使实验物理学家和理论物理学家都大为惊异，美国麻省理工学院 院
3、长杰米韦森说：“丁肇中教授的研究，为人类开拓了宇宙未知的 领域，使基本粒子物理迈进了一个新的境界，”美国总统福特还写 信给丁肇中，对他的卓越成就表示祝贺，2、欧米加b重子2008年9月10日美国费米国家加速器实验室的物理学家在 最新的对撞实验中发现一种新型粒子欧米加b重子，这是迄 今为止物理学界发现的质量最大的重子。在对撞实验分析中作出主要贡献的华人科学家钱剑明在接 受新华社记者采访时说，对撞实验发现的新型粒子，与常见的由 第一类夸克（上、下夸克）组成的质子和中子不同，它是由2个奇 异夸克和1个底夸克组成，这是物理学界首次发现由后两类夸克 混合组成的重子，令他们感到十分惊奇。早年毕业于中国科技
4、大学的钱剑明现任教于密歇根大学物 理系，他和来自全球90多个科研机构的600多名物理学家共同 参与了费米实验室的粒子加速器实验，实验过程中，质子和反质 子以接近光速迎面碰撞，偶尔会撞出欧米加b重子这样的重粒 子。“发现这种粒子，就好比在干草堆里找一根针”，钱剑明这样 形容其难度，他说，他们共分析了约100万亿次的粒子碰撞，才 在其中发现18次欧米加b重子衰变产生的“踪迹”，这种粒子撞 击产生后，仅能存在一万亿分之一秒，随即就衰变为其他粒子，钱剑明说，这一发现能帮助科学家更好地理解宇宙间的物质 是如何形成的，“这种新粒子可算是质子的另类亲戚，这样的重 子现在可能很罕见，但科学家们相信，在宇宙大爆
5、炸之后它在宇 宙空间是极其丰富的”，钱剑明认为，发现这种新粒子也证实，物 理学中的夸克模型是成功的，“使我们对粒子之间的强相互作用 有了新的认识，正是强相互作用把夸克绑在一起，形成了宇宙间 的可见物质”。3、粒子物理学的“圣杯”“上帝粒子”（希格斯玻色子）人们早已发现，自然界中物体之间千差万别的相互作用，可 以简单划分为四种力，即引力、电磁力、维持原子核的强作用力 和产生放射衰变的弱作用力，在爱因斯坦的相对论解决了重力问 题后，人们开始尝试建立一个统一的模型，以期解释通过后三种 力相互作用的所有粒子。经过长期研究和探索，科学家们建立起被称为“标准模型”的 粒子物理学理论，它把基本粒子（构成物质
6、的亚原子结构）分成三 大类：夸克、轻子与玻色子，“标准模型”的出现，使得各种粒子 如万鸟归林般拥有了一个共同的“家园”，但是这一“家园”有个致 命缺陷，那就是该模型无法解释物质质量的来源。为了修补上述理论大厦的缺陷，英国科学家彼得希格斯提 出了希格斯场的存在，并进而预言了希格斯玻色子的存在，假设 的希格斯玻色子是物质的质量之源，是电子和夸克等形成质量的 基础，其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋，受其作用 而产生惯性，最终才有了质量，尔后所有的粒子在除引力外的另 三种力的框架中相互作用，统一于“标准模型”之下，构筑成大千 世界。“标准模型，预言了 62种基本粒子的存在，这些粒子基本都 已
7、被实验所证实，而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒 子，因此，寻找该粒子，被比喻为寻找粒子物理学领域的“圣杯”， 这个愿望可能很快就要实现。我们很难想像在现实世界里，会看到这样一个庞然大物，长 27km，深埋在法国瑞士边境地下100m的深处，这就是欧洲研究 组织的大型强子对撞器(LHC)，这个大型强子对撞器从构想到建 成，已经历时近20年，耗费资金超过80亿美元，吸引了来自全 球80多个国家的近5000名科学家参与其中，2008年9月10日 15点30分，这个对撞器上演了微缩版的“宇宙大爆炸”，重现了 宇宙诞生时的形态，这个史上规模最大的科学计划，使人类进入 了物理学的全新领域，开启了重大
8、物理学发现的一个新黄金时代。在这个大型的强子对撞器内部，有一条长达27km的圆形隧 道，在这里科学家们会将质子和离子加速至接近光速，然后使它 们相撞，从而模拟出宇宙大爆炸后一万亿分之一秒内的能量和条 件，紧接着科学家们会对撞击所产生的残骸物进行细致的分析， 以此来探求物质本质的线索，以及自然中新的力量和平衡，最终 达到揭示宇宙起源，寻找“上帝粒子”希格斯玻色子的目的。但在LHC启动之前引发了媒体报道热潮和所谓“民科”们的 强烈反对，反对的原因之一是LHC会产生微型黑洞，黑洞一旦产 生会吸收附近的物质，越长越大，最终吞噬地球，各种莫名其妙 的担心都有，有人认为世界末日在LHC启动的时候立刻来临，还 有人经过“计算”告诉我们黑洞会在四年之内蚕食尽地球，另一些 人认为高能碰撞可能会改变真空，触发某种不稳定从而导致灾难 寸等。
