关灯
开启左侧

每日外刊 | 大型强子对撞机首次探测到难以捉摸的“幽灵粒子”

[复制链接]
子曰汉硕刘老师 发表于 2021-12-18 17:10:12 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
背景知识

在一项名为 FASER 的实验中,科学家们分析了仪器收集的粒子碰撞过程中产生的中微子信号,希望后续有助于更深入地理解某些关键的物理学特性。长期以来,人们一直以为像 LHC 这样的粒子加速器,也能够在实验过程中制造出中微子。遗憾的是,此前一直没能找到合适的仪器来探测。好消息是,FASER 项目在 2018 年试运行期间部署并测试了“正确的仪器”,最终让科学家们发现了六次中微子的相互作用。研究合著者Jonathan Feng表示:“在该项目之前,我们从未在粒子对撞机上看到过中微子的迹象。随着这项重大的突破,后续我们能够更加深入地了解这些难以捉摸的粒子、及其在宇宙中所扮演的角色”。得益于更高的灵敏度,研究团队不仅可以更频繁地检测中微子,还能够区分它们进入时的三种形态、甚至反中微子。研究合著者David Casper表示:“新探测器功能相当强大、且位于欧洲核子研究中心(CERN)的黄金位置,我们希望能够在 LHC 的下一次运行过程中(2022 年开启)开展实验”。如果一切顺利,FASERnu有望记录下超过10000次的中微子相互作用 —— 同时也意味着对人造来源的能量最高的中微子展开探测。

正文阅读

"Ghost particles" detected in the Large Hadron Collider for first time
大型强子对撞机首次探测到"幽灵粒子"

Physicists have detected “ghost particles” in the Large Hadron Collider for the first time. An experiment called FASER picked up telltale signals of neutrinos being produced in particle collisions, which can help scientists better understand key physics. Neutrinos are elementary particles that are electrically neutral, extremely light and rarely interact with particles of matter. That makes them tricky to detect, even though they’re very common – in fact, there are billions of neutrinos streaming through your body right now. Because of this, they’re often described as ghost particles.

物理学家首次在大型强子对撞机中检测到"幽灵粒子"。一个名为FASER的实验捕捉到了粒子碰撞中产生的中微子的存在信号,这可以帮助科学家更好地理解关键的物理学特性。中微子是电中性的基本粒子,非常轻,而且很少与物质粒子相互作用。这使得它们很难被探测到,尽管它们非常常见,事实上,现在就有数十亿中微子流经你的身体。正因为如此,它们经常被描述为幽灵粒子。

Neutrinos are produced in stars, supernovae, quasars, radioactive decay and from cosmic rays interacting with atoms in the Earth’s atmosphere. It’s long been thought that particle accelerators like the LHC should be making them too, but without the right instruments they would just zip away undetected.

中微子产生于恒星、超新星、类星体、放射性衰变以及宇宙射线与地球大气中的原子相互作用。长期以来,人们一直认为像大型强子对撞机这样的粒子加速器也会产生中微子,但如果没有合适的仪器,它们就会自动消失而不被发现。

Located 480 m (1,575 ft) down the line from where the particle collisions occur, the FASER instrument works a little like film photography, the team says. The detector is made up of plates of lead and tungsten, separated by layers of an emulsion. Some of the neutrinos will strike the nuclei of atoms in the dense metals, which creates other particles that stream through the emulsion. The tracks they leave behind can then be seen when the emulsion layers are “developed” like film. And sure enough, six of these marks were spotted in the data.

该团队表示,FASER仪器位于距离粒子碰撞发生地480米(1575英尺)的下方,其工作方式有点像胶片摄影。探测器是由铅和钨板组成的,被一层层的乳剂分开。一些中微子撞击致密金属中的原子核,从而产生其他粒子,并流经乳剂。然后,当乳剂层像胶片一样被"冲洗(显影)"时,可以看到它们留下的痕迹。而且可以肯定的是,在数据中发现了六个这样的痕迹。

今日单词

  • hadron /ˈhædrən/ n. 强子(参与强相互作用的基本粒子);
  • collider /kəˈlaɪdər/ n.对撞机(产生两股高速运动的粒子相互冲撞);
  • telltale /ˈtelteɪl/ adj. 能说明问题的;搬弄是非的;
  • neutrino /nuːˈtriːnoʊ/ n.中微子;
  • collision /kəˈlɪʒn/ n.碰撞;(相撞)事故;
  • key /kiː/ n.关键;要诀;
  • elementary /ˌelɪˈmentri/ adj.基本的;
  • neutral /ˈnuːtrəl/ adj. 中性的;中立的;无倾向性的;
  • particles of matter 物质粒子;
  • tricky /ˈtrɪki/ adj. 棘手的;难对付的;
  • stream/striːm/ vi. 飘动,流动;(人,东西)流动,涌动;
  • supernova /ˈsʊpərˈnovə/ n.超新星(指因爆炸而数月内亮度大增的恒星);
  • quasar /ˈkweɪ.zɑːr/ n. 类星体;
  • radioactive decay 放射性衰变;
  • accelerator /əkˈseləreɪtər/ n.(基本粒子)加速器;
  • zip away 溜走;
  • undetected /ˌʌndɪˈtektɪd/ adj.未被觉察的;未被发现的;未探测到的;
  • be made up of 由…组成;由…构成;
  • lead /led/ n. 铅;
  • tungsten /ˈtʌŋstən/ n. 钨(一种金属元素);
  • layers of 层层;
  • emulsion /ɪˈmʌlʃn/ n.乳状液;乳浊液;乳剂;
  • nuclei of atoms 原子核;
  • develop film 冲洗胶片;


素材来源
文本选自:New Atlas
作者:Michael Irving
原文发布时间:26 Nov. 2021

每日美句
Never underestimate your power to change yourself!
永远不要低估你改变自我的能力!


【码上添加学姐获取最新考研资讯】

微信号 :18520569495
新浪微博:@汉硕考研院
汉硕考研QQ交流群:1063353993
回复

使用道具 举报

 
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

排行榜
关闭

站长推荐上一条 /3 下一条

关注我们:微信订阅号

官方微信

官方公众号

公司服务热线:

18520569495

公司地址:广州市番禺区大学城明志街1号广州大学城信息枢纽楼812

运营中心:广州市番禺区大学城明志街1号广州大学城信息枢纽楼812

邮编:510000 Email:1242041897@qq.com

Copyright   ©2015-2016  汉硕考研论坛_汉语国际教育考研论坛_汉硕考研网(ziyuekaoyan.com)©技术支持:考研院    ( 粤ICP备19157446号 )