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弯曲的旅行 · 第二十九节

《弯曲的旅行》第二十九节

费米实验室的Tevatron加速器使质子与反质子束达到1TeV的最高能量,每3.5微秒在两个对撞点发生碰撞。

费米实验室的Tevatron加速器使质子与反质子束达到1TeV的最高能量,每3.5微秒在两个对撞点发生碰撞。CDF和Do两个实验团队分别在对撞点安装探测仪,搜寻顶夸克。由于顶夸克等重粒子不稳定,会迅速衰变,实验只能通过追踪仪、热量计等部件记录衰变产物(如底夸克、W子)的属性。面对海量无用数据,探测仪内置的感应器将需记录的对撞数缩减到万里挑一,物理学家再据此重建对撞过程。1994年CDF小组发现疑似顶夸克的信号,1995年Do与CDF共同确认了这一发现,顶夸克由此被纳入标准模型。

随后叙述转向欧洲核子研究中心(CERN)。CERN位于法瑞边境,是二战后建立的跨国合作组织,诞生了万维网等成果。1989至2000年间的大型电子-正电子对撞机(LEP)是Z玻色子“工厂”,生产出上百万个Z玻色子,以空前精度验证了标准模型。作者与米奇·戈登创立了一种简洁方法,通过在标准模型中添加3个概括量来系统纳入新粒子效应,SLAC的佩斯金等人也几乎同时得出类似结果。LEP的测量精确到必须考虑日内瓦湖潮汐对地形的影响,以排除Z玻色子质量随时间变化的假象。未来,CERN的大型强子对撞机(LHC)能量将达Tevatron的7倍,有望发现超出标准模型的新物理。

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