科技日?qǐng)?bào)訊 據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站9月8日?qǐng)?bào)道，美國(guó)能源部最近向印第安納大學(xué)能量和物質(zhì)探測(cè)中心的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)提供了120萬美元的資金，資助他們創(chuàng)建一種新的超精確的粒子探測(cè)器Belle Ⅱ，從而用于調(diào)查一些似乎違背基本的物理學(xué)法則的基本粒子奇特的屬性和行為。研究人員表示，新型探測(cè)器收集到的數(shù)據(jù)有望“打開新物理學(xué)的大門”或開啟“超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理學(xué)”。 物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型被認(rèn)為是粒子物理學(xué)領(lǐng)域的黃金標(biāo)準(zhǔn)，它描述了粒子的行為；準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了希格斯玻色子等粒子的存在。盡管標(biāo)準(zhǔn)模型獲得了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)支持，但其仍然無法揭示物理學(xué)領(lǐng)域的很多謎團(tuán)，比如暗物質(zhì)的存在。理論認(rèn)為，宇宙間27%的物質(zhì)為暗物質(zhì)，其不發(fā)光也不釋放能量，因此，無法被直接探測(cè)到。 另外，物理學(xué)家們認(rèn)為，新的Belle Ⅱ探測(cè)器或許也能提供更多與宇宙間物質(zhì)和反物質(zhì)不均勻分布有關(guān)的信息，反物質(zhì)由與組成物質(zhì)的粒子擁有相反電荷的粒子組成。 以前的理論認(rèn)為，粒子和其反粒子應(yīng)該數(shù)量相等，行為一致。但2001年，物理學(xué)家們使用第一臺(tái)Belle探測(cè)器，證明了一種非常奇特的粒子行為——CP破壞（CP破壞是物理學(xué)尤其是粒子物理學(xué)中的一個(gè)術(shù)語和定理，它說明弱相互作用下宇稱不守恒）。科學(xué)家們使用B-玻色子和反B-玻色子粒子進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證明，物質(zhì)粒子和其反物質(zhì)粒子的行為并不一致。物理學(xué)家們認(rèn)為，CP破壞可以解釋宇宙為什么由物質(zhì)而非反物質(zhì)組成。 第一代Belle探測(cè)器已經(jīng)證實(shí)了其他并不符合標(biāo)準(zhǔn)模型的粒子的存在，現(xiàn)在，科學(xué)家們正在對(duì)其進(jìn)行升級(jí)以使其更精確，且收集到的數(shù)據(jù)更多，為以前的50倍。物理學(xué)家們將使用升級(jí)后的Belle Ⅱ探測(cè)器進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)。 Belle Ⅱ探測(cè)器將駐扎在位于日本東京附近的日本高能物理研究所（KEK）的粒子物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。這臺(tái)探測(cè)器將與該實(shí)驗(yàn)室新的超級(jí)高能加速器——世界上亮度最強(qiáng)、精度最高的瞬時(shí)B介子加速器SuperKEKB攜手合作，后者會(huì)通過使用超強(qiáng)的電子束流將電子和質(zhì)子一起粉碎。Belle Ⅱ探測(cè)器也將擁有一臺(tái)像素閱讀器，這會(huì)提升其分辨率，且能幫助物理學(xué)家們更好地追蹤粒子。 Belle Ⅱ?qū)嶒?yàn)將于2015年開始進(jìn)行。Belle Ⅱ探測(cè)器將對(duì)位于瑞士日內(nèi)瓦的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充， 2012年7月，LHC的科學(xué)家們證實(shí)了希格斯玻色子的存在。盡管希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)模型提供了更扎實(shí)的佐證，但物理學(xué)家們正在使用LHC提供的數(shù)據(jù)，尋找超越標(biāo)準(zhǔn)模型的粒子行為的證據(jù)。（劉霞） |
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