既七月撞到「五夸克粒子」後,快來看看科學家又撞出什麼新發現!

大型強子對撞機(Large Hadron Collider)經過兩年的沈寂,經過歐洲核子研究組織(CERN) 團隊升級過後重新啟動,值得注意的是,在大型強子對撞機發現希格斯玻色子(Higgs Boson)後,間接地證實其他粒子質量的存在。在今年六月開始的第二輪實驗中,意在證明超對稱理論(Supersymmetric Theories)及研究更獨特物理預測粒子的存在,所有的發現將刊登在 Physics Letters B 期刊中。

經過這個暑假,在 緊湊緲子線圈(Compact Muon Solenoid)研究團隊與 CERN 團隊合作進行了詳細研究在 13 TeV 中質子間的平均碰撞將是什麼樣子,通常在能源中 13 TeV 只是個微不足道的數值,它的能量大小相當于一根頭髮掉到約一英尺地面上的能量,但當在一個質子粒子中,他的能量密度卻是極大的。

在 LHC 會送出兩高能量粒子束的光在加速器裡以反方向的光速進行穿繞轉,四個光速碰撞實驗中的其中一個,在這個情況下的 CMS,記錄下了新粒子。發生碰撞每隔 50 奈秒,每粒子束包含 476 束 1000 億的質子。在這項研究中,由於這個質子碰撞,已經讓 CMS 確定超過 15 萬件的實驗證明,而且比 2010 年和 2013 年間第一次運行,每次碰撞多撞出 30% 以上的粒子。

CMS 每秒可以追蹤億萬顆粒子,但這些絕大多數是從背景的事件追蹤。該小組已進行了質子碰撞產生的粒子量和方向詳細的分析。在每個事件中,約 22 顆帶電粒子,被稱為強子的粒子被發射,並且它們垂直於平面光束方向為主要移動的方向。

通過關閉位於在檢測器內的強力磁鐵所獲得的詳細分析中顯示,科學家所使用的磁鐵來測量高精准的粒子動量,但它磁力非常強(大於地球磁場 100000 倍)以至於低動量較輕的顆粒趨向於朝著磁體和永遠不會到達檢測器。通過關閉磁鐵,研究人員能夠精確地計算有多少顆粒是通過質子碰撞產生的,並在哪個角度他們到達檢測器。

(資料來源:IFLSCIENCE;圖片來源:MIT News,CC Licensed)