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日本重启最大加速器探秘反物质

类别:科技 发布时间:2024-02-05 17:58:00 来源:每日看点快看

本文转自:参考消息

参考消息网2月4日报道 据《日本经济新闻》2月2日报道,日本高能加速器研究机构(KEK)1月29日重启了日本最大的加速器。在加速器的性能有了大幅提升后,日本将向宇宙诞生之谜发起挑战,探索未知的物理现象。该加速器可以让粒子以接近光速的速度互相碰撞,从而观察其变化。

KEK在筑波有一块占地面积约为33个“东京巨蛋”体育场的巨型场地,其地下有一条周长达3千米的隧道,名为“SuperKEKB”的加速器就位于其中。为了进行翻新,该加速器从2022年6月起停止运行,2024年1月29日才重新启动。

它被用于研究构成物质和能量的最小单位粒子,能够让电子和带正电荷的阳离子在磁铁的作用下被加速到接近光速,以类似光束的状态发生碰撞。

这种碰撞会产生各种飞向四面八方的新粒子,仔细研究它们可能会发现未知的粒子和物理定律。

为了使粒子高精度地发生碰撞,该机构此次在加速器中安装了新装置,可以通过去除多余的粒子来抑制光束扩散,从而提高稳定性。重启后的加速器碰撞性能提高了1倍,超越瑞士拥有的全球最大加速器而成为世界第一。

SuperKEKB将用于探索宇宙刚刚诞生后产生的物质。约138亿年前发生的“宇宙大爆炸”产生了物质以及与其等量但性质相反的“反物质”。

构成反物质的反粒子与普通粒子具有相同的质量和大小,但是电性相反。据称,如今宇宙中不存在反物质,由于只有反物质会因性质的细微差异而消失,这种现象被称为“CP对称性破缺”。

日本科学家小林诚与益川敏英1973年发表相关理论,称使用加速器可以立即生成粒子和反粒子,并对其变化进行观测。他们的理论通过SuperKEKB前身加速器的研究得到验证,二人也于2008年获得诺贝尔物理学奖。

使用粒子碰撞性能更好的SuperKEKB可以更加容易地发现未知粒子和新现象,它们可能是破解反物质消失之谜的关键。相关实验将作为国际项目“Belle II实验”的一部分进行,该项目有来自28个国家和地区的1000多名研究人员参与。

经过一到两个月的适应调整后,除夏季外,该加速器将全天24小时收集数据。据介绍,到2030年其收集的数据量将达到此前实验的50倍。KEK教授中尾干彦称,Belle II实验的结果或许能在2025年以后形成某种报告。使用日本尖端实验设备产生诺贝尔奖级别成果的那一天即将到来。

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快照生成时间:2024-02-05 21:45:02

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