5令人困惑的亚原子粒子

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振动筛,小丑,猫女和企鹅火腿在1966年的电影“蝙蝠侠”。See more Batman pictures.
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蝙蝠侠和粒子物理学家有很多共同之处。

当然,他们可能会在不同的抓钩和黑色,乙烯褶,但是披斗篷的十字军欧洲核子研究中心(欧洲核子研究组织)拿最新的高科技小玩意和应对异常奇怪的盗贼画廊。

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而与无政府主义小丑和蝙蝠侠争吵突变ecoterrorists欧洲核子研究中心科学家寻求识别和理解等著名的对手希格斯玻色子

你还记得希格斯粒子。这个理论(在撰写本文时)粒子物理学的标准模型的核心。标准模型提出,电、磁、光和某些类型的辐射都是所谓的的表现电弱力。和电弱力将电磁力和弱力,两个自然界的四种基本力,强作用力和重力。仍然和我在一起吗?好。

18新利最新登入然而,该模型只适用如果我们周围的粒子没有质量在宇宙大爆炸之后。从理论上讲,希格斯粒子发出的希格斯场cosmos-wide能量场,赐予一切与质量,如果标准模型是有效的,那么希格斯必须存在。我们必须抓住它。

换句话说,有人抢劫了银行,哦,看,必须的小丑因为——直译者——他和他的脸上留下了名片。与此同时,所谓的“上帝粒子”生命短暂存在加速粒子碰撞后,然后留下一个亚原子衰变签名。

小丑可能蝙蝠侠最著名的敌人,但他并不奇怪。希格斯玻色子的也是如此,让我们了解另一种亚原子超级恶棍。

5:引力子的谜

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的大肠Nigma,振动筛。
银幕收集/贡献者盖蒂图片社

谜语我,蝙蝠侠:18新利最新登入重力是如何工作的呢?

看,这不是一个蝙蝠侠喜欢讨论主题。根据莱斯特大学的物理学家,重力会把蝙蝠侠的奇怪习惯他的死穿斗篷每次试图用身体不切实际的斗篷。所以他别管整个重力难题和追逐爱德华Nigma代替。

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然而,对于物理学家来说,这个问题18新利最新登入有很多——是的——重量。当然,我们有一个体面的实践对重力的影响的理解。我们知道它的力量18新利最新登入因素到天体力学和星体的形成。但仍然没有公司重力之谜的答案。

另一个令人困惑的一个可能的答案让我们权利在亚原子粒子盗贼画廊:引力子。如果它确实存在,这个假想的粒子传递重力,使物体相互吸引。噢,是的,它的存在也会使我们团结起来广义相对论和量子力学。重力,你看,经常充当一个活动扳手各包罗万象的理论。

所以,引力子是一种大事——除非它不存在。

4:速子的野生世界

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朱莉Newmar,典型的猫女
银幕收集/赫尔顿存档盖蒂图片社

快。性感。很难赶上。

蝙蝠侠有他的猫女,粒子物理学家不得不面对难以捉摸的——和可能的错误——的存在速子。一个性感的小偷穿着皮革,和另一个是亚原子粒子旅行比光速快

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我知道你在想:怎么能超光速粒子比光速快如果光速旅行确实是“宇18新利最新登入宙速度极限”?这就像是说“没有鸭子可以穿裤子,”然后相机锅野鸭戴着该死的灯芯绒裤子。我们有普遍规律是有原因的,人。

它变得更糟:如果的原则狭义相对论成立,速子不仅仅打破宇宙速度极限,他们也违反因果关系本身。至少在这个宇宙,因为之前总是效果。如果没有法律效应,宇宙的织物就散了。

如果速子存在,这可能是由于这一漏洞:相对论时防止物质加速到光速(这需要无限大的能量),它并不适用于粒子总是走得比光快。速子,最低速度是光速,这就需要无限大的能量光速的速度慢下来。

速子:他们总速度恶魔,他们实际上可能只是存在。

3:马约喇纳费米子,两张脸的恶魔

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双面人,振动筛,方三

可以自己相反的东西吗?

是的,蝙蝠侠知道一二。

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你还记得这个故事:英雄律师哈维削弱遭受可怕的烧伤50%的他的身体,和他的拍摄。一个邪恶、犯罪人格上升到表面,和他成为双面人,coin-obsessed疯子对半服装荒谬的味道。

粒子物理学家也有一个矛盾的双面人的盗贼画廊:马约喇纳费米子一个粒子,作为自己的反粒子。

让我们刷新。根据标准模型,粒子和准粒子分为两类:费米子和玻色子。费米子阵营包括夸克和轻子像电子,等等。我们称这些狄拉克费米子。在这里你会发现带负电荷的电子与反粒子同行展开厮杀正电子,包一个正电荷。当这些粒子互相接触,他们彼此湮灭。

这就是二元性的双面人会欣赏。硬币有两面,要么一个或另一个,正面或反面。塞给他一个双头硬币什么的,这让他的墙。

玻色子营包括光子构成光;这些才华横溢的颗粒同时也是自己的反粒子,产生一个完全中立。真的,你期待这样的事情从一个玻色子。

但这种事可能的费密子阵营?早在1930年代,物理学家预言,但实际上没有人发现了一个所谓的马约喇纳费米子。2012年,荷兰的一组粒子物理学家间接检测到这些微小的两副面孔在实验室实验中,但这算不上一个官方确认,它们的存在。

一旦我们抓实验证据,然而,令人激动的事情可能发生。18新利最新登入马约喇纳费米子将拥有一个独特的能够“记住”过去的职位参考,使他们在量子计算领域非常有用。甚至有一种理论认为,所有的暗物质在宇宙中实际上是马约喇纳费米子组成。

暗物质的电脑。想想,一会儿。

2:就可以,追随者和黑洞

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一个伟大的夫妇!
迈克尔•李/知识共享

蝙蝠侠与女士们往往会有一个相当混乱的时间。如果他不是从毒葛避开致命的吻,然后用猫女是某种形式的戏剧。看,娶她或她扔在监狱里了。

还有哈利奎恩,杀气腾腾的she-clown永恒的(和不健康的)爱新利国际网站品牌官网蝙蝠侠的宿敌,小丑。当然,很多超级恶棍有他们的随从和追随者,但是她站作为一个真正的伙伴。

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在亚原子世界,物理学家继续留意一个假想的粒子称为一个axion。轴子的特别注意,因为它的存在将填补粒子物理的标准模型中存在重大缺陷。这也是可能的暗物质组件。

但让我们回到蝙蝠侠比较。如果哈利奎恩就可以,然后小丑是谁?为什么不是别人黑洞。没错,科学家们推测,尽管黑洞吸从光子到星星,就可以不受他们的破坏力。而不是落入破碎奇点,就可以将在一个巨大的玻色子轨道坍塌恒星云。

更疯狂,这云最终变得很巨大,尽管极低质量就可以。应云终于崩溃成黑洞,结果呢bosenova将岩石结构的时空[来源:奥尼尔]。谈论一个不平衡的关系。

1:变色龙粒子

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Clayface:演员、变形和犯罪
蒂姆-迪尔岭/知识共享

甚至疯狂的服装,很难跟踪坏人多活动的高谭市,尤其是当你有一个无边像Clayface运行。他可以把任何人的形式:银行出纳员,布鲁斯·韦恩,你的名字。他适应他的外表来适应环境,让他相当狡猾的对手。

粒子物理学家有自己的Clayface的形式变色龙粒子。到目前为止,我们只能推测这些奇特的玻色子这可能是也可能不是推动宇宙膨胀。科学家在2003年首次预测他们的存在作为一个可能的解释所有的神秘暗能量70%的宇宙[来源:约翰斯顿]。像犯罪变形,变色龙粒子调整性能以适应当地的环境。例如,如果一个变色龙粒子挂在地球上,物质密度高的地方,它会表现出高质量,,但是它的物质相互作用很弱,短程。

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但这是在地球上。空白的空间,变色龙粒子表现出低质量和反应强烈的远距离与物质。理论上,这些投机粒子可以推动我们称之为宇宙分开宇宙膨胀

毫不奇怪,变色龙粒子将会非常难以被探测到在地球上。我们必须去深,空间注册他们的存在。

不过,物理学家有许多的高科技检测计划他们的袖子,继续寻找难以捉摸的变色龙。

所以《黑暗骑士》再次回到他的地下蝙蝠洞和物理学家消失,来管理他们的地下粒子对撞机。

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作者附言:5令人困惑的亚原子粒子

我解释的东西意乱情迷集“从前有一个叫希格斯玻色子”,我倾向于认为粒子物理学是一个巧克力蛋糕尿壶。这不是一个评论的重要性字段或涉案人员的精彩,而是我的可访问性大众话题。咬一口蛋糕一点,一切都像巧克力的美味。咬的太深,然而,事情变得不那么美味。18新利最新登入

所以我试图保持本文尽可能像巧克力的通过讨论一些奇怪的神奇属性亚原子粒子——真实和投机。这是更深的炫目的封面的书,因为这里的基础科学是巨大的。毕竟,粒子物理领域旨在解开的存在——分解物质最基本的形式,扩大我们对这个宇宙的理解。

相关文章

  • Battersby,斯蒂芬。“超速子毕竟可能是不可能的。”New Scientist. March 18, 2009. (July 24, 2012) http://www.newscientist.com/article/dn16796-fasterthanlight-tachyons-might-be-impossible-after-all.html
  • 弗朗西斯,马修。“难以捉摸的马约喇纳费米子可能潜伏在一个寒冷的纳米线。”Ars Technica. April 12, 2012. (July 24, 2012) http://arstechnica.com/science/2012/04/experiment-may-have-found-majorana-fermions-in-a-nanowire/
  • 约翰斯顿,哈米什。“变色龙粒子混合背景。”Physics World. Feb. 10, 2009. (July 24, 2012) http://physicsworld.com/cws/article/news/2009/feb/10/chameleon-particle-blends-into-the-background
  • “马约喇纳费密子粒子物理学家发现的证据。”Huff Post Science. April 15, 2012 (July 24, 2012) http://www.huffingtonpost.com/2012/04/14/majorana-fermion-particle-physicist-discovery_n_1425473.html
  • 马歇尔,D.A. et al。“蝙蝠侠下降的轨迹。”Journal of Physics Special Topics. Dec. 9, 2011. (July 24, 2012) https://physics.le.ac.uk/journals/index.php/pst/article/view/484/289
  • “神秘马约喇纳费密子发现,可以彻底改变的理解暗物质和量子计算的未来。”Daily Galaxy. April 16, 2012. (July 24, 2012) http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2012/04/long-sought-mystery-particle-discovered-could-revolutionize-understanding-of-dark-matter-future-of-q.html
  • 奥尼尔,伊恩。“黑洞作为外来粒子honeypot ?”Discovery News. June 18, 2012. (July 24, 2012) http://news.discovery.com/space/black-holes-as-exotic-particle-honeypots.html
  • 林康,保罗。“中微子幽灵粒子大小由天文学家。”BBC News. June 22, 2010. (July 24, 2012) http://www.bbc.co.uk/news/10364160
  • “速子。”Wolfram Research. (July 24, 2012) http://scienceworld.wolfram.com/physics/Tachyon.html
  • “引力子。”BBC Radio 4. (July 24, 2012) http://www.bbc.co.uk/programmes/p003k9ks
  • 魏,丽莎。“一个重子是什么?它可以发现在哪里?”Curious About Astronomy. June 2003. (July 24, 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=535
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