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2012-06-24 21:44 |
科學(xué)家找到證明“軸子”存在新方法
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月18日?qǐng)?bào)道，尋找新的粒子通常需要很高的能量，因此需要構(gòu)建大型加速器等設(shè)備，其可將粒子加速至接近光速的速度，但也存在著其他創(chuàng)造性的粒子找尋方式：維也納技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家就提出了一種方法，能夠證明假想的亞原子粒子——“軸子”的存在。這些軸子能夠在黑洞周?chē)e聚，并從中汲取能量。這一過(guò)程將放射重力波，并能被探測(cè)出來(lái)。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《物理評(píng)論D》雜志上。 tmtT (
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維也納技術(shù)大學(xué)理論物理系的丹尼爾·格魯米勒表示：“軸子的存在一直未被證明，但學(xué)界普遍認(rèn)為它很可能存在。”軸子的質(zhì)量極其微小，根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論，質(zhì)量與能量直接相關(guān)，因此生成軸子只需要極低的能量。 zO
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在量子物理中，每個(gè)粒子都被描述為一種波。波長(zhǎng)則與粒子的能量相關(guān)。較重的粒子波長(zhǎng)較短，而低能量的軸子的波長(zhǎng)可達(dá)數(shù)千米。格魯米勒等人的計(jì)算結(jié)果顯示，軸子能環(huán)繞在黑洞周?chē)�，就像電子能�(chē)@原子核運(yùn)動(dòng)一樣。而與連接電子和原子核的電磁力不同，萬(wàn)有引力才能將軸子和黑洞聯(lián)系起來(lái)。 \(vY%DL1:
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此外，原子中的電子和環(huán)繞黑洞的軸子仍存在著巨大的不同：電子是費(fèi)米子，這意味著兩個(gè)電子永遠(yuǎn)不會(huì)處于同一個(gè)態(tài)；而軸子屬于玻色子，這表示大多數(shù)軸子都能在同一時(shí)間占據(jù)相同的量子態(tài)。它們能在黑洞周?chē)鷦?chuàng)造出“玻色子云”，這種云將連續(xù)不斷地從黑洞中汲取能量，從而增加云中的軸子數(shù)量。 <(-hx+^
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格魯米勒表示，這種云并不十分穩(wěn)定，其也能夠突然崩塌。而最令人興奮的是，坍縮時(shí)很可能測(cè)量到“玻色—新星”（bose-nova）爆發(fā)，即由玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)所誘發(fā)的、非常小的、超新星狀的爆發(fā)。這一事件能夠催生時(shí)空的振動(dòng)，放射出重力波�？茖W(xué)家因此可借助相關(guān)探測(cè)器，對(duì)其進(jìn)行捕獲。新的計(jì)算結(jié)果也顯示，這些重力波不僅能夠?yàn)槲覀兲峁┯嘘P(guān)天文學(xué)的新見(jiàn)解，也有助于科研人員更好地了解新型粒子的特性。
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物理學(xué)中的子真多
