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等离子冲浪可以便宜地打造希格斯玻色子

作者:禹拣伎    发布时间:2017-10-02 02:43:04    

维多利亚·贾格德(图片来源:伯克利实验室)它现在正式成为希格斯玻色子,但去年发现的粒子中的任何更多信息看起来都很艰难至少使用欧洲核子研究中心的大型强子对撞机由于建造更大的原子粉碎机的主要障碍,未来的对撞机可能是桌面事务,使用奇异的物质,而不是蛮力,以达到所需的高能量在大型强子对撞机中,两束质子围绕一条长达27公里的圆形轨道拉动,使它们加速到接近光速它们碰撞产生希格斯玻色子,迅速衰变成大型强子对撞机检测到的其他粒子但粉碎还会使质子粉碎成混淆物质的成分颗粒因此,大型强子对撞机不太可能梳理希格斯玻色子的特性,这有助于扩展已知的粒子物理标准模型基本粒子的束,如电子,不会破碎,因此应提供更敏感的结果然而,这些在圆形机器中表现不佳,并且线性加速器必须特别长才能达到所需的能量国际直线对撞机,一个提议的LHC继任者,将长30到50公里,带来财务和技术挑战因此,位于加利福尼亚州斯坦福市的SLAC国家加速器实验室的团队正在探索一种称为等离子体尾场加速的技术,该技术可以在数千倍的小型能量中实现这些能量我们的想法是在气体中发射相对便宜的低能电子,使其电离以产生等离子体,从而在电子路径中产生尾流然后第二束电子像冲浪者一样骑在尾流上,吸收能量并加速需要大约一米的等离子体 - 这就是为什么这些设备被称为桌面加速器将几个串联在一起会让电子组乘以连续的波到更高的能量最终,一个500米长的加速器可能会成为希格斯的玻色子到目前为止,SLAC已经创造了等离子体波,并测量了它的能量提升:它计划在今年晚些时候尝试在其上冲上第二束电子与此同时,加利福尼亚州的伯克利实验室激光加速器正在尝试使用激光脉冲而不是低能电子来创建等离子体尾场将激光射入等离子体会散射超热气体中的自由电子有些人重新组合激光脉冲,他们可以在那里骑行这些模块在几百米的距离内结合在一起,可以达到包含1万亿电子伏特能量的碰撞,与LHC的数量级相同加利福尼亚州巴塔维亚的费米国家加速器实验室的史蒂夫·霍姆斯说,桌面加速器令人兴奋,但他们距离产生基础物理结果还有几十年的历史更多关于这些主题:

 

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