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. 忧伤的七弦琴

    “在色雷斯山的深林里,奥菲尔斯伴着七弦琴而歌吟,众木为之变色,旷野中的百兽为之动容。”当船上的英雄们感到身疲力竭时,或是遇到难于划浆的情况,他便奏起七弦琴;优美的旋律,往往使他们精神振作,迈力划浆,冲风破浪而行。奥菲尔斯适时取出七弦琴,奏出清越响亮的曲调,掩盖了那迷人而致命的歌声。

  2. 得胜回朝的意思及成语解释 | 成语大全

    打了胜仗回到朝廷报功。泛指取得胜利或完成任务后喜洋洋地回来。

  3. 经常熬夜 多吃些胡萝卜

    熬夜会使身体的正常节律性发生紊乱,对视力、肠胃及睡眠都造成影响。所以要多吃胡萝卜、韭菜、鳗鱼等富含维生素A的食物,以及富含维生素B的瘦肉、鱼肉、猪肝等动物性食品。此外,还应适当补充热量,吃一些水果、蔬菜及蛋白质食品如肉、蛋等来补充体力消耗,但千万不要大鱼大肉地猛吃。

  4. 南诏非族名非地名,这个来自洱海边的古邦与大理究竟有没有渊源?

    南诏,唐代历史上一个十分重要,又往往被忽略的西南古邦。由于资料比较稀少,传承说法很多,南诏究竟是从何而来?究竟南诏这一名称是什么含义?如何演变壮大,以及他们是不是后来宋代大理祖先?今天对这个古代西南地区的邦国依然充满各种猜想,显得十分神秘。

  5. 梦见自己顺手牵羊_周公解梦梦到自己顺手牵羊是什么意思_做梦梦见自己顺手牵羊好不好

    梦见自己顺手牵羊预示什么?《周公解梦》梦见自己偷东西的相关解释梦见偷东西,预示著自己对某类东西好奇又害怕。梦见自己偷东西,被发现了,意味着要调动工作,财源会旺盛。梦见自己在超市偷东西很顺利,预示著自己的计划会顺利实现。准备考试的人梦见自己偷东西,意味着试前准备很重要,考运不理想。怀有身孕的人梦见自己偷东西,预示生男,勿背重物,慎防流产。

  6. 梦见邮递员:达成心愿_周公解梦梦到邮递员:达成心愿是什么意思_做梦梦见邮递员:达成心愿好不好

    邮递员是帮助人们传递信息的。但在梦中,邮递员却象征着重大的转折。梦见邮递员来送信,并且这些信件正好也是自己所渴望得到的,暗示做梦的人在事业和生活上将会有重大的改变,发生令人高兴的事情。梦见邮递员来送报纸,暗示做梦的人在事业上的努力没有白费,将会有很好的回报,而且这个回报自己十分满意。

  7. 水浒中公孙胜的绰号是什么?公孙胜怎么死的?

      公孙胜为《水浒传》中所说的一百零八位好汉之一。公孙胜是怎样一个人?公孙胜的绰号是什么?公孙胜又是怎么死的?  公孙胜为《水浒传》中所说的一百零八位好汉之一。他的绰号为入云龙,入云龙使用的武器是什么,他是怎样一个人?公孙胜又是怎么死的。接下来看一下公孙胜的简介。  公...

  8. 孙悟空和苍井空的共同点:他们都是空子辈

    孙悟空和苍井空的共同点:他们都是空子辈  要问起孙悟空和苍井空有什么共同点,这还用想?他们都是空字辈,而且都爱穿超短裙!好了,现在你看着我的眼睛告诉我,你看西游记是怎么想到苍井空的?  你肯定想不到,中国神话小说中的主角孙悟空,竟然跟日本女星苍井空“扯上”了!他俩之间的...

  9. 蚕字开头的成语

    第一个字是以“蚕”字开头的全部成语及解释:蚕丛鸟道——指险绝的山路。蚕头燕尾——形容书法起笔凝重,结笔轻疾。蚕食鲸吞——象蚕吃桑叶那样一步步侵占,象鲸吞食那样一下子吞并。比喻用各种方式侵占吞并别国的领土。蚕绩蟹匡——匡:背壳。比喻名是实非,两不相干。

  10. 乙弗皇后的乙弗皇后的生平简介_乙弗皇后的事迹

    乙弗氏生性节俭,为人仁慈,宽宏大量,无嫉妒心,甚得元宝炬的倚重。大统四年,元宝炬为使柔然不侵犯西魏边境,采取和亲政策,迎娶柔然头兵可汗之女郁久闾氏,并立其为皇后,废黜乙弗氏。大统六年,元宝炬迫于柔然的军事压力,无奈将乙弗氏赐死,时年三十一岁,谥号文皇后。后与元宝炬合葬永陵。

返回
顶部