歐洲核子研究中心和美國費米國家實驗室聯(lián)合宣布測量到頂夸克的精確質(zhì)量，值為173.34 (+/- 0.76) 千兆電子伏。
歐洲大型強子對撞機是目前世界上最強的粒子加速器之一，本項研究中大型強子對撞機創(chuàng)造了1800萬個夸克事件
騰訊科學(xué)訊（羅輯/編譯）據(jù)國外媒體報道，歐洲核子研究中心和美國費米國家實驗室是世界上兩大頂尖的粒子物理研究機構(gòu)，各自都有大型對撞機用來研究粒子物理學(xué)，現(xiàn)在這兩大機構(gòu)聯(lián)手對頂夸克進行了研究，在3月19日于意大利舉行的會議上，科學(xué)家宣布了迄今最為精確的頂夸克質(zhì)量測量，歐洲大型強子對撞機和費米萬億電子伏加速器參與本項研究。最新測量的頂夸克質(zhì)量為173.34 (+/- 0.76) 千兆電子伏，這項研究為粒子物理研究提供了新的發(fā)展。
173.34千兆電子伏是個什么概念呢？如果對比一下希格斯玻色子就很清楚了，希格斯玻色子的質(zhì)量在大約125千兆電子伏附近，可以看出頂夸克的質(zhì)量還是較大的，來自費米實驗室的主任奈杰爾·洛克耶認為這是國際粒子物理學(xué)合作的一個經(jīng)典范例，歐洲核子研究中心和費米實驗室給出了頂夸克的精確質(zhì)量值。為了對頂夸克質(zhì)量進行精確測量，在歐洲核子研究中心和費米實驗室Tevatron實驗中分別進行了四個獨立的研究，發(fā)現(xiàn)了頂夸克的質(zhì)量精確值。
這四個實驗分別為ATLAS，CDF，CMS 以及DZERO，其中ATLAS為超環(huán)面儀，是歐洲核子研究中心的七大實驗探測器之一；CDF則是美國費米實驗室的CDF探測器，其主要用來研究質(zhì)子和反質(zhì)子對撞的產(chǎn)物；CMS為大型強子對撞機緊湊型μ子線圈探測器；DZERO為費米國家加速器實驗室的實驗，這些實驗探測到頂夸克的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的100倍左右。在粒子物理學(xué)中，除了頂夸克外，還有其他五種夸克，確切的說是“五味”，比如上夸克、下夸克、魅夸克、奇夸克、底夸克以及頂夸克，上、下夸克的質(zhì)量都較低，而后面四“味”夸克需要通過對撞機的高能粒子碰撞來研究。
夸克是目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)最為基本的組成單元，也就是說按照夸克理論物質(zhì)不能再往下分了，對夸克的研究有助于我們探索早期宇宙的狀態(tài)，尤其是頂夸克，因為頂夸克質(zhì)量最大，達到質(zhì)子質(zhì)量的100倍，而且在大爆炸早期時只存在非常非常短暫的時間，可以說是轉(zhuǎn)瞬即逝，我們目前只能通過對撞機來產(chǎn)生頂夸克，幸運的是，大型強子對撞機和萬億電子伏加速器具備了研究頂夸克的實力。
萬億電子伏加速器在2011年已經(jīng)被關(guān)閉，因此后續(xù)的工作轉(zhuǎn)移給強子對撞機，未關(guān)閉前大約產(chǎn)生了30萬夸克事件，而歐洲的強子對撞機產(chǎn)生的夸克事件是最多的，達到了1800萬件，顯然歐洲的強子對撞機在研究中做出了非常突出的貢獻。
頂夸克質(zhì)量的精確測量使得新物理學(xué)開始浮出水面，歐洲核子研究中心總干事羅爾夫·豪雅認為兩大對撞機之間既有合作，又有競爭，競爭可以刺激我們探索更神秘的粒子物理學(xué)，合作研究則可以聯(lián)合兩大加速器的力量來尋找某個未知領(lǐng)域的答案。
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