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物理学家揭开奇异夸克的真实面目


http://www.sina.com.cn 2006年09月08日 08:40 新浪科技

  新浪科技讯 据澳大利亚广播公司(ABC)6日报道,澳大利亚阿德莱德大学的科学家表示,他们已经解决了一个困扰人们长达10年之久有关奇异夸克的难题,高深莫测的奇异夸克是物质组成的基本单位。刊登在最近出版的《物理评论快报》杂志上的研究发现,将帮助人们在一个更加坚实的立足点上了解浩瀚的宇宙。

  阿德莱德大学副教授德里克·雷恩韦伯(Derek Leinweber)和他的同事,利用超级计
算和物理学原理相结合的方法,对神秘的奇异夸克进行了研究。组成原子的两个基本单位——质子和中子是6种不同形态的夸克结合后形成的,奇异夸克则是其中之一。其它5种夸克分别是上夸克、下夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克。

  雷恩韦伯表示短命的奇异夸克可谓是其中最为神秘的一个。他说,它们在带正电的质子内部就像是“煮沸的开水”,“热情”过后便马上消失。长期以来,科学家就一直在思考,奇异夸克在质子电荷的分布中扮演了怎样的角色,又是如何施加影响的。“为了揭示这一问题,科学家努力了10多年。”

  阿德莱德大学研究小组、爱丁堡大学的合作者、美国国家加速器实验室的托马斯·杰斐逊,通过将现实中的实验结果与模拟结果相结合的方式,对奇异夸克影响电荷分布进行了计算,他们表示,计算的精确性是空前的。这些计算结果预示着短命的奇异夸克在“旅途”中表现出的不曾预料到的对称性。雷恩韦伯说:“确实有一点惊讶,曾经有一些想法认为,奇异夸克的分布是不均匀的。”

  雷恩韦伯表示,他们的研究将超计算专门知识与物理学分支有效电场理论的技术进行了融合。“它们本是两个独立的领域,合二为一的做法是以前的任何人都不曾想到的。”对于物理界来说,此项研究发现具有重要的暗示意义,尤其是来自全世界实验室的结论都已开始确认

澳大利亚研究人员的理论。

  科学家目前正在考虑如何将实验得出的结果应用于类似大型强子对撞机(LHC)等庞大的粒子加速器的研究,LHC位于瑞士欧洲粒子物理研究所的地下。雷恩韦伯表示:“我们的实验结果向计划下一代实验的实验物理学家提出了一项巨大的挑战。基于这一实验结果的研究经费将高达数十亿美元。我们的研究将最终帮助科学家较以往更加细致地了解宇宙,为揭示世界的奥秘打下一个坚实的基础。”(杨孝文 任秋凌)

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