2013年10月8日,諾貝爾物理學獎在瑞典斯德哥爾摩揭曉。 比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學家彼得·希格斯因對希格斯玻色子的理論預測而獲獎。
自然界中物體之間的相互作用力可分為四種類型,即萬有引力(萬有引力)、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力。 20世紀60年代,以楊米爾斯理論為基礎的非阿貝爾規范場理論出現并成為現代標準模型理論。 該模型將基本粒子分為夸克、輕子和玻色子三類,并預測了62種基本粒子的存在。 隨著實驗物理學家建造的加速器越來越大,標準模型預測的未知粒子中只有最重要的希格斯玻色子仍然“逍遙法外”,而其他粒子都已經出現在實驗中。 希格斯玻色子極其神秘、難以發現,但又極為重要。 它被稱為“上帝粒子”。
現代標準模型理論有一個致命的缺陷——它推論的世界沒有質量。 因此,標準模型還缺乏基石,而這個基石就是希格斯玻色子。 1964年,比利時理論家羅伯特·布朗特(已故)和弗朗索瓦·恩格勒特首先提出了量子場方程,在符合相對論的前提下產生了電弱對稱性破缺。 同年,彼得·希格斯提出了同樣的方程,并指出該場中的漣漪將作為一種新型粒子出現,并進一步假設這種粒子是物質質量的來源物理學家玻因,由電子和夸克形成。 根據。 其他粒子在由此類粒子組成的“海洋”中游動,并受其影響而產生慣性,最終具有質量。 此后,所有粒子在除重力之外的其他力的框架中相互作用,并統一在“標準模型”下,構造出一個廣闊的世界。 這被認為是遍布宇宙的量子場,后來被稱為希格斯場。 根據量子場論,這個量子場有其特定的演化方式。 它的能量集中在群體中。 這些能量組可以解釋為對應于該量子場的粒子。 這就是希格斯玻色子。 。
如果這個粒子出現,物質質量起源之謎也將被揭開; 如果這個粒子不存在,理論上只能要求所有粒子無一例外都必須沒有質量,這無疑與目前的實驗觀察相矛盾。 令人震驚的是:對于物理學家來說,重新評估這一說法,這將意味著不僅僅是對理論的修正,這將是一個逆轉。 結果,希格斯玻色子成為整個亞原子世界中最著名但最令人困惑的小東西。 長期以來,尋找它的蹤跡一直占據著整個粒子物理界的研究中心。 它的標準含義是粒子物理標準模型預測的自旋為零的玻色子。
世人長期以來一直欽佩希格斯玻色子,但卻從未了解過它。 物理學家長期以來一直試圖揭開希格斯玻色子的神秘面紗。 希格斯玻色子實際上無法直接觀察到,但通過觀察某個粒子衰變后產生的光子和其他粒子,我們可以推斷這些光子是否是由大型強子對撞機(LHC)中的粒子碰撞產生的。 希格斯玻色子衰變。 理論和實驗的發展導致了對所需能量的良好估計:希格斯玻色子的質量必須在 之間。 這需要找到一臺相當巨大的機器,例如歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(LHC)或費米實驗室的太電子伏加速器(太電子電壓)。 2012年7月4日,是一個值得紀念的日子。 當天下午,歐洲核子研究中心大型強子對撞機(LHC)實驗裝置的緊湊介子線圈(CMS)項目和超導環形探測器(ATLAS)的發言人相繼向外界宣布,他們觀測到的數據明確表明發現一種新粒子。 這種新粒子自旋為零,處于低能正宇稱狀態,與“希格斯玻色子”的特性一致。 歐洲核中心主任霍伊爾在媒體發布會上稱這是一個“發現”。 他認為這是“人們認識自然的一個里程碑”。
5.下列關于“希格斯玻色子”的說法哪一項是不正確的?
答:希格斯玻色子被稱為“上帝粒子”,因為它神秘、難以發現,而且極其重要。
B. 希格斯玻色子是粒子物理學標準模型預測的自旋速度為零的基本粒子。
C、根據量子場論,希格斯玻色子是希格斯量子場的集中能量簇。
D. 希格斯玻色子是電子、夸克等重量的基礎,其質量必須在 之間。
6.下列哪項理解與原文意思一致?
A、比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學家彼得·希格斯因成功確認希格斯玻色子而獲得2013年諾貝爾物理學獎。
B. 理論物理學家建立了現代標準模型并預言了62種基本粒子的存在。 這些粒子在四種力的相互作用下構成了宇宙。
C. 如果希格斯玻色子沒有得到證實,那么理論上所有粒子都將沒有質量,并且所有當前有關粒子物理的理論都將被拒絕。
D. 希格斯玻色子只能通過相當強大的大型強子對撞機才能直接觀測到。 比如歐洲核中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC),或者費米實驗室的太電子伏加速器(太電子電壓)。
7.根據原文提供的信息,下列哪項推論或分析是錯誤的?
答:許多科學研究和發現,包括希格斯玻色子,都是基于假設的。
B. 歐洲核中心主任霍伊爾在媒體會議上稱希格斯玻色子的確認是一個“發現”,因為它是“人們認識自然的里程碑”。
C.彼得·希格斯提出了量子場方程,并指出在這個量子場中,一個新粒子將表現為玻色子,因此以他的名字命名為希格斯玻色子。
D. 確認希格斯玻色子一直是整個粒子物理界研究的重要組成部分,無數科學家為此付出了大量的努力。
5. D(希格斯玻色子是電子、夸克等質量的基礎)
6.C(A.獲獎是因為“理論預測”,而不是“成功證實”。B“4力”是錯誤的物理學家玻因,應該是除重力之外的三種力。D.希格斯玻色子無法直接觀測到)
7. B(因為希格斯玻色子自然存在,所以被稱為“發現”并強加因果關系)