作者:新手钓鱼人
事实上。
截止到目前。
在基本粒子当中,确实是有两种粒子的质量是理论预测出来的。
它们就是W和Z玻色子。
整个计算过程由温伯格推导,他将粒子的真空期望值和两种弱作用耦合强度转化成了费米常数GF、和、以及弱混合角两个实验可测参数,最终求出的两种粒子质量。
目前比较前段的研究还突破到了强子质量的计算,不过内禀质量这块一直没有一个比较权威的公论,争议还是相对比较大的。
考虑到接下来的内容涉及到了能级概念,这里简单再做个科普。
在目前的微粒模型中,电子的质量是0.551MeV,算是比较轻的微粒了。
带正电的质子是938.3MeV,不带电的中子是939.6MeV。
质子和中子也不是基本粒子,而是由夸克和胶子通过强相互作用构成的。
在低能下,质子和中子可以看做是三个组份夸克构成的复合粒子。
质子是两个上夸克和一个下夸克,中子是一个上夸克和两个下夸克。
上夸克和下夸克的质量也相近,分别是3MeV和5MeV,有的模型中至多会提高到10MeV。
看到这里,可能有同学就会感觉奇怪了:
不对啊。
按照比例来看,夸克只占有质子质量的2%,胶子又没有质量。
那为什么教科书上会说质子是由夸克构成的呢?
原因很简单。
这里的夸克质量叫做流夸克质量,即在电弱对称破缺后夸克获得的质量。
在强互作用中。
夸克会通过获得一个相比流质量来说很大的有效质量,也叫作组份质量。
上下夸克的有效质量大约为300MeV,三个上下夸克加起来就是接近900MeV,也就是中子和质子的重量。
如果感觉这个概念有些费脑力的话……没关系,物理学界大佬接受这个概念也用了好几年呢。
四舍五入的话,你就等于是物理学界的顶尖大佬。
除了夸克之外。
μ子和τ子的质量分别为106MeV与1.78GeV,这两个粒子很容易发生衰变,变成电子和中微子。
希格斯粒子的质量则是125GeV,电弱相互作用的传播子W、Z的质量分别是80和91GeV。
好了,视线再回归原处。
总而言之。
此前几个小组计算的费米面数据,就是为了这一阶段准备的。
因此到了这一步,计算过程倒是不需要人工再出手了。
只见威腾轻车熟路的输入起了数据,希格斯等人则在一旁协助校验。
“……QT态的宽度小于2MeV……”
“……内部夸克分布函数的求和规则为的求和规则∫01dx[u(x)-u(x)]=2……”
“……流质量上阶系数0.888……”
“呱唧呱唧……”
极光系统对粒子质量的计算算法和温伯格相同,也就是通过费米面数据构筑出一个模型,然后把数学数值修正成具体的结果。
用盖房子来举例的话。
徐云他们之前计算出来的费米面数据就是水泥,现在极光系统就相当于瓦匠。
瓦匠的工作就是把水泥和砖头盖成房子,最终房子的成型体就是那颗粒子的质量。
注,理论质量。
此时此刻。
随着转机的发现,各大平台上原先对徐云……或者说科院组的抨击也小了许多。
当然了。
这只是一种暂时性的情况,一旦实验证明铃木厚人他们的数据正确,这些喷子又会掀起一场狂欢。
滴滴滴——
五分钟后。
数据终端上显示出了除科院组外其余八组的所算出的粒子质量:
【11.4514GeV】。
这个是一个中规中矩的数值,不算高也不算低。
在现有的亚原子粒子中,大概可以排到三百多名,比它重或者比它轻的大有‘粒’在。
虽然粒子的质量和粒子存在与否没有直接关系,但一个中规中矩的数字,显然更令人心安一些。
接着威腾又输入起了科院组的数据。
这一次。
极光系统的计算时间稍微长了一点儿。
足足过了十几分钟,它才显示出了结果:
【923.8GeV】。
数据出现后。
现场沉寂了几秒钟,紧接着再次响起了一阵嗡嗡嗡的低语声。
站在第一排的铃木厚人见状,更是忍不住噗嗤一声笑了出来:
“923.8GeV……哈哈哈……口美纳塞、口美纳塞……”
他身边的尼玛虽然没有明显的表示,但神情却明显的放松了不少。
诚然。
计算出对应的粒子能级后,还需要通过实验捕捉来确定数值的真伪。
但另一方面。
就像上头所说的那样。
目前物理学界虽然比较难做到具体的质量计算,但锁定位置微粒的区间却要容易很多。
例如希格斯粒子。
在希格斯粒子被正式捕捉之前,物理学界就大致推断出了它的质量区间:
下限117.4GeV,上限132.6GeV。
因此一颗微粒……即便它是未被发现的微粒,某些属性上也是要遵守基本规则的。
目前最重的一颗粒子发现于2019年,ATLAS探测器记录的碰撞中发现了重量为173.1±2.1 GeV的顶夸克。
这也是迄今为止最重的一颗微粒。
因此一枚质量超过300……甚至达到了923.8GeV的粒子,这实在太挑战已有物理的认知了。
与此同时。
看着屏幕上这个巨大的数字,发布会第四排的CERN负责人卡洛·鲁比亚顿时脸部肌肉一抽。
这个数字,隐隐勾起了他某个不太美好的回忆……
……
第458章 不长记性啊……
此时此刻。
作为CERN的总负责人,卡洛·鲁比亚的心情隐约有些微妙。
如果时间能够倒流回一周之前的话。
他绝对不会做出前来参加中科院发布会的决定。
嗯,绝对不会。
一来他上周在CERN发布会上所说的内容着实有点儿满,把针对神冈实验室的话aoe成了整个亚洲,并且还死活不改。
在确定中科院发现了暗物质粒子后,周围便时不时有人会投来玩味的目光。
刚才带着斧头的约翰·埃利斯甚至还给他发了条短信,问他喜欢啃几分熟的斧头,要黄油还是海盐……
结果没想到的是。
前一遭的事儿还没过呢,科院又搞出了923.8GeV这个数值。
这可就又戳到卡洛·鲁比亚的痛点了。
恰好在此时。
坐在卡洛·鲁比亚左手边的一位满头银发、长得有些类似德国球星托马斯穆勒的小老头儿忽然眉头一掀。
只见他把右手搭在座椅扶手上,侧着身子对卡洛·鲁比亚道:
“923.8GeV……鲁比亚,这个数字和你们CERN当初测出来的750GeV,量级上倒是有些相似呢。”
“750GeV和923.8GeV相比,也就相当于六十万和八十万的细微差距罢了。”
听到这番夹枪带棒的话,卡洛·鲁比亚没好气的瞥了他一眼:
“克特勒,你不妨把话讲得更明白一些,没必要藏着掖着。”
“哎,鲁比亚,你多想了。”
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