
據歐洲核子研究中心(CERN)官網17日報道 , 該中心MoEDAL合作組稱 , 他們首次借助大型強子對撞機(LHC)搜索雙荷子 , 結果未發現其“芳蹤” , 但縮小了其存在的參數空間 。 雙荷子是一種同時擁有磁荷和電荷的假想粒子 , 由諾貝爾獎獲得者朱利安·史溫格于1969年首次提出 。
【CERN首次開展雙荷子搜索實驗】理論指出 , 磁單極子是擁有一個磁荷的理論粒子 , 給它一個電荷 , 它就會變成一個雙荷子 。 粒子物理學諸多“大一統理論”都預言存在雙荷子 , 但一直未有科學家在粒子加速器上開展搜索實驗 。 現在 , 旨在搜索磁單極子的MoEDAL合作組一馬當先 , 使用該實驗第2個子探測器系統搜索雙荷子 。 這一子探測器由約2400條鋁棒組成 , 總質量794千克 。 這些鋁棒暴露于LHC從2015年至2017年期間產生的、質心對撞能量為13太電子伏特(TeV)的質子—質子對撞中 , 合作組隨后使用特殊設備掃描鋁棒并尋找雙荷子 , 但未發現其“蛛絲馬跡” 。 不過 , 這一實驗使MoEDAL可以進一步壓縮雙荷子的搜尋范圍 。 他們表示 , 如果雙荷子質量介于830到3180吉電子伏特(Gev)之間 , 那么 , 雙荷子的磁荷一定超過6倍基本磁荷、電荷超過200倍基本電荷 。 MoEDAL合作組發言人詹姆斯·平福稱:“史溫格提出雙荷子并用它建立了物質磁模型 。 令人驚訝的是 , 他使用該模型成功預測了J/ψ粒子的存在 , 而后者1974年才‘現身’ 。 如今 , 很多粒子物理學理論都預言存在雙荷子 , 但此前沒有人在粒子加速器上搜尋這種粒子 , MoEDAL拔得頭籌 。 ”MoEDAL計劃再接再厲 , 在LHC三期運行階段(擬2021年開始)搜尋磁單極子和雙荷子 , 以及其他奇異粒子 。 平福表示:“我們正計劃擴展實驗的靈敏度 , 尋找其他奇異粒子 , 包括電荷不足基本電荷千分之一的粒子 , 以及壽命極長的弱相互作用中性粒子等 , 這些粒子有望為我們揭示新物理 。 ”(采訪人員劉霞)
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