以下文字资料是由(历史认知网 www.lishirenzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!

奇异的粒子不断从南极洲的冰中飞出,它们可能会粉碎现代物理学

一个小组在成功飞行后恢复了美国宇航局的南极脉冲瞬变天线(ANITA)。(图片版权所有)澳大利亚南极分部

南极的冻土上出现了神秘的东西,据我们所知,它可能会破坏物理学。

物理学家不知道它到底是什么。但他们确实知道这是某种宇宙射线——一种高能粒子,它穿过太空,进入地球,然后再次返回。但是,粒子物理学家知道的——构成科学家称之为粒子物理学标准模型(SM)的粒子 ... ——不应该做到这一点。当然,有低能中微子可以穿透数英里的岩石而不受影响。但是高能中微子,以及其他高能粒子,都有“大截面”。这意味着它们几乎总是在进入地球后很快就会撞到某个东西,而永远无法从另一边出来。

,然而,自2016年3月以来,研究人员一直对南极洲的两个事件感到困惑,在这两个事件中,宇宙射线确实是从地球上爆发出来的,并被美国宇航局的南极脉冲瞬变天线(ANITA)探测到,ANITA是一个漂浮在南极洲上空的气球载天线。

ANITA被设计用来捕捉来自外太空的宇宙射线,因此,当仪器探测到似乎是从地球上爆炸而不是从太空缩小的粒子时,高能中微子群体兴奋得嗡嗡作响。因为宇宙射线不应该这样做,科学家们开始怀疑这些神秘的光束是否是由以前从未见过的粒子构成的。

从那以后,物理学家们对这些“向上”的宇宙射线提出了各种解释,从不育的中微子(很少撞击到物质中的中微子)到“地球内部不典型的暗物质分布”,提到与光不相互作用的神秘物质形式[物理学中18个最大的未解之谜]

,所有的解释都很有趣,并暗示安妮塔可能已经探测到标准模型中未考虑的粒子。但这些解释都没有确凿地证明,更普通的东西不可能引起安妮塔的信号。

今天(9月26日)上传到预印本服务器arXiv的一篇新论文改变了这一点。在这本书中,来自宾夕法尼亚州立大学的一个天体物理学家团队显示,与两次安妮塔事件中所探测到的粒子相比,有更多向上的高能粒子。他们写道,冰立方(南极洲另一个更大的中微子观测站)曾三次探测到类似的粒子,尽管还没有人将这些事件与安妮塔的神秘联系起来。而且,结合冰立方和安妮塔的数据集,宾夕法尼亚州立大学的研究人员计算出,无论是什么粒子从地球上爆发出来,它成为标准模型一部分的几率都远远小于350万分之一。(在技术和统计方面,他们的结果有5.8和7.0西格玛的可信度,这取决于你在看他们的计算结果。)

打破物理学

德里克福克斯,新论文的主要作者,说他第一次遇到安妮塔事件是在2018年5月,在早先的一篇试图解释它们的论文中,

“我想,‘这个模型没有多大意义,’”福克斯告诉《生活科学》,“但是(安妮塔)的结果非常有趣,所以我开始研究它。我开始和我办公室的邻居Steinn Sigursson(论文的第二作者,同时也是宾夕法尼亚州立大学的)讨论是否我们可以想出一些比目前发表的论文更合理的解释,西格德森和他们的同事开始在其他探测器收集的数据中寻找类似的事件。他说,当他们在冰立方数据中发现可能向上发展的事件时,他意识到自己可能遇到了一些真正改变物理学游戏规则的事情。[5个隐藏在地下的神秘粒子]

冰立方实验的表面设施,即loc称为“stau-slepton”的粒子。stau-slepton是标准模型粒子tau-lepton的超对称版本。“S”代表“超对称”(真的)。[中微子的火花:宇宙中最冷的小粒子]

路易斯说,在这个阶段,他认为特异性的水平是“有一点延伸。”

的作者提出了一个强有力的统计案例,他说,没有任何常规粒子可能以这种方式穿越地球,但目前还没有足够的数据来确定。当然,他们还不足以确定是什么粒子造成了这次旅行。

福克斯对此没有异议。

“作为一个观察者,我不可能知道这是一个stau,”他说从我的角度来看,我四处搜寻,试图发现宇宙中的新事物,我发现了一些非常奇怪的现象,然后和我的同事们一起,我们做了一个小的文献搜索,看看是否有人认为这可能发生。如果我们在文献中找到论文,包括14年前的一篇,预测类似这种现象的论文,那我就非常重视了。

他和他的同事们确实发现了一长串理论学者的论文,他们预测在中微子观测台上可能会出现这样的情况。福克斯说,因为这些论文是在安妮塔反常现象之前写的,这强烈地向他暗示,那些理论家正在研究一些东西。

,但在这方面仍有很多不确定性,他说。现在,研究人员只知道不管这个粒子是什么,它与其他粒子的相互作用非常微弱,否则它将永远无法在穿越行星致密物质的旅程中幸存下来。

接下来是什么

每一位与现场科学对话的物理学家都同意,研究人员需要收集更多的数据来验证安妮塔和冰立方已经破解了超对称性。福克斯说,有可能,当冰立方的研究人员挖掘他们的数据档案时,他们会发现更多类似的事件,而这些事件之前并没有被注意到。路易斯和布斯塔曼特都说,美国宇航局应该进行更多的安妮塔飞行,看看是否会出现类似的向上运动的粒子。

让我们确信这些事件不是由于未知的未知因素——比如说,南极冰的未映射特性——我们希望其他仪器也能探测到这类事件,布斯塔曼特说:

一个小组准备安妮塔飞越南极冰层。(美国国家航空航天局)

长期以来,如果这些结果得到证实,并确定了导致这些结果的粒子的细节,一些研究人员说,安尼塔异常可能会在大型强子对撞机上开启更多新的物理学。

“任何非SM粒子的观测都将是一个游戏规则的改变者,因为它将告诉我们哪个路径“我们应该追上山猫,”伊佩克说他们声称产生了slepton信号的超对称粒子类型,在大型强子对撞机上很难产生和探测到。

,因此,如果它们能被其他类型的实验观测到,那就非常有趣了。当然,如果这是真的,那么我们将期待在大型强子对撞机上观察到其他[超对称]粒子的阶梯,这将是对这些主张的补充测试。

换句话说,安妮塔异常可以为科学家提供适当调整大型强子对撞机以开启更多超对称性所必需的关键信息。这些实验甚至可能为暗物质找到一个解释。

现在,福克斯说,他只是渴望更多的数据。

最初发表在《生命科学》杂志上。

奇异的粒子不断从南极洲的冰中飞出,它们可能会粉碎现代物理学的更多相关文章

  1. 中国最幸运的省会城市,逆袭成省份,还捡了全中国最大一个漏

    中国最幸运的省会城市是哪一座,你可能会想到由小村庄崛起的石家庄,或者沉寂两千年,又重新崛起的郑州。因为合肥不仅仅从一干强有力的城市中突围,后来居上成为了省份,还捡到了全中国最大的一个漏。直到太平天国之时,安庆成为交战的中心,省府被迫迁往了合肥。因为日军的侵略,芜湖、蚌埠这两座原本最有希望取代安庆的城市遭到破坏,反而合肥因为不打眼,反而破坏最少。

  2. 横跨生物学和医学领域的天才化学家晚年又为何沦为被嘲弄的科学家

    20世纪是个大师辈出的时代,世纪之初的量子论、相对论、波粒二象性等物理学革命成果促使化学面貌焕然一新,鲍林这样一位天才化学家生逢其时,研究兴趣横跨化学、生物化学、医学并且成果丰硕,此外他还是一位坚定的和平主义者,积极推动反核事业,赢得「”和平老人”美誉,他的一生精彩无限,值此鲍林逝世25周年之际,谨以本文缅怀一代化学大师。一、人物生平1901年2月18日,鲍林出生于美国西海岸的俄勒冈州波特兰市,他

  3. 胡克:牛顿剽窃他的研究成果,死不承认,在他死后烧毁他的实验室

    如果说17世界最杰出的科学家是谁?那当然是牛顿莫属。

  4. 王大珩:863计划有多逆天?苏联军界:这个计划可抵十个集团军

    1950年,钱三强写信给老同学,当时在大连大学工学院教书的王大珩,请他到北京来一趟,说有要事相商。王大珩知道钱三强很忙,没有特别重要的事情是不会找他的。因此他读完信,就风尘仆仆赶到了北京。

  5. 地球的自转速度,是怎么计算得出的?又是谁算出来的呢?

    答:其实,出处不详,很有可能是古希腊人。

  6. 观天象,是迷信还是科学?请看史书记载事例

    观天象,诸葛亮归天。

  7. 怎么用科学的 ... 来证明人的灵魂是不存在的?

    托梦、濒死体验、灵魂出窍、轮回转世、前世记忆……历史上确实有很多人想证明灵魂是否存在,不过最后都以失败告终,并没有任何证据可以证明灵魂是存在的。科学研究讲的是实验和证据。灵魂这种东西我们既无法感知,又无法通过其他办法间接证明其存在。

  8. 当今时代的历史困境:世界大同中的民族主义和科学的潘多拉魔盒

    几内亚前总统塞古尔·杜尔曾宣称「”「”几内亚宁愿要贫穷中的自由,也不要卑屈中的富裕。”。这一口号清楚地表明,民族主义这一当今时代的矛盾和问题,在一个日益统一的世界里,正在迅速发展。这一问题也可以直接归因于欧洲的影响,因为民族主义起源于欧洲,随着欧洲的扩张而在全世界蔓延。事实上,民族团结和好战在很大程度上解释了为什么欧洲人成功地确立了他们的全球统治地位。征服者的群体性的冷酷无情使他们很容易在美洲大陆

  9. 牛顿犯了一个错误,制造出了大型天文望远镜,我们现在还在用

    牛顿可以说一个天才型的科学家,他的很多研究成果,30岁之前就已经全部奠定了,尤其是在23岁左右他就发现了光学的一个大秘密。这个秘密是如此的惊人以至于牛顿自己都不敢相信,而且犯了一个严重的错误,然而又是因为这个错误,让它造出了大型天文望远镜。

  10. 为何玛雅人的历法如此准确?地球历基本和现代相同,还有外星历法

    玛雅文明自从被发现以来,就和「”神秘”这个词联系到了一起。它带来的很多谜团是现在科学都解释不了的。比如为何它处于新石器时代,但是却在天文、数学、艺术、农业和文字等方面都有非常大的成就;还有它建造的金字塔以及它们壁画上的奇怪图案;它们的出现和消失也好似非常突然,所以很多人猜测它们可能是外星文明到地球上暂时落脚,或者得曾经和外星文明有过接触。除了上面提到的那些令科学家费解的谜团,它们的历法也同样让科学

随机推荐

  1. 大臣被判凌迟,行刑前大喊我有免死金牌,皇帝:你忘记看背面了

    我们都知道,每当一个朝代刚刚建立的时候,皇帝都会给那些跟随他打天下的人加官进爵,甚至还会给予他们免死金牌,其目的,就是为了笼络那些功臣,让他们死心塌地跟随自己,从而更好的巩固自己的统治。但在古代封建社会,皇帝作为一个国家最高的统治者,拥有至高无上的权力,主宰天下臣民的生死。

  2. 梦见别人把蛇砍断

    周公解梦梦见别人把蛇砍断是什么意思,是怎么回事,意味着啥,代表什么。做梦梦到别人把蛇砍断是什么预兆,好不好呀,预示着未来会发生啥呢?会有啥征兆。

  3. 修行五法

    弥醯吃过饭后,欢喜地回到精舍,向佛陀报告刚才所见,并且表示希望能到柰林里修行。弥醯一次又一次地向佛陀提出要求说:“佛陀!我现在就要到柰林修行,我等不及了。”捱到傍晚时分,弥醯终于收拾起行囊,再度回到佛陀身边,向佛陀报告在柰林中修行经过。佛陀耐心地听完之后,说道:“弥醯!人如果要从烦恼中解脱出来,必须学习五种法。”弥醯恭敬地问道:“佛陀!那五种法呢?”

  4. 梦见挖笋挖竹笋拔笋 梦见挖笋挖竹笋拔笋什么意思

    梦见挖笋挖竹笋拔笋是什么意思?梦见挖笋挖竹笋拔笋有现实的影响和反应,也有梦者的主观想象,请看下面由小编帮你整理的梦见挖笋挖竹笋拔笋的详细解说吧。立春后踩挖的笋,以其笋体肥大、洁白如玉、肉质鲜嫩、美味爽口被誉为“菜王”。男人梦见挖笋,主旅行,是吉兆,但要小心行动。文职工作者梦见挖好多的笋,则反应了工作的运势,工作上的意外往往因为沟通不足引起。学子梦见拔笋,近期考试成绩不佳。

  5. 海员和炮弹环:美国海岸上奇怪的构造遥远游客的标志?

    同一时期的内陆中产阶级比比皆是.但这些人并没有堆积在如此仔细的圈子里…

  6. 机遇有些像桃花

    洛克菲勒家族早有谋划,在买下捐赠给联合国总部那块地皮的同时,也买下了与其毗邻的大片地皮。没有人能够计算出洛克菲勒家族凭借毗邻联合国总部的地皮,究竟收获了多少个870万美金的回报。洛克菲勒家族用爱心的春花,迎来了丰硕的秋实。(蒋光宇)>>>>:>>机遇有些像三月的桃花。>机遇不会帮助准备不周的人,而只会垂青那些懂得怎样追求她的人。

  7. 梦见树根

    周公解梦梦见树根是什么意思,是怎么回事,意味着啥,代表什么。做梦梦到树根是什么预兆,好不好呀,预示着未来会发生啥呢?会有啥征兆。

  8. 桂鸦鹊巧 ... 官员

    李华章是湖北黄梅县的官场人物,老百姓谁也不敢惹他。有一次他见当地的聪明人桂鸦鹊走过他家门口,就拦住桂鸦鹊说:“听说你很会挖苦人,今天当面试一试吧!”鸡送乌龟一个“章”字。>桂鸦鹊一本正经地回答:“是啊,你俩重名。”

  9. 盛极一时的隋朝,为何短短几十年,就消失在历史长河之中?

    总结隋朝身为一个大一统的朝代,正是因为上面所说的种种原因从而走向了灭亡,只能说隋炀帝杨广性格太过着急,很多事情必须要用几代人才可以将他完成,可是隋炀帝为了证明自己的强大,直接把整件事情缩短到了几十年,所以才让盛极一时的隋朝直接消灭在历史的长河之中。

  10. 婚礼後的那一晚

    《出轨的诱惑》婚礼後的那一晚那天下班後,我参加公司一位女同事的婚礼,宴会上,大家同桌吃饭。新娘除了邀请公司同仁参加婚宴外,也请了和公司业务来往频繁的外包厂商陈老板参加。陈老板恰巧就坐在我身边,他身材高瘦,斯文有礼,平常在公司,我们极少互动,此时却因为在宴会上喝了几杯而打开话匣子,聊了许多关於自己工作上的专业知识以及家庭状况。宴会结束後,陈老板见我无交通工具可搭,提议顺路载我一程,送我回去。

返回
顶部