2013年10月8日,诺贝尔物理学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓。 比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因对希格斯玻色子的理论预测而获奖。
自然界中物体之间的相互作用力可分为四种类型,即万有引力(万有引力)、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。 20世纪60年代,以杨米尔斯理论为基础的非阿贝尔规范场理论出现并成为现代标准模型理论。 该模型将基本粒子分为夸克、轻子和玻色子三类,并预测了62种基本粒子的存在。 随着实验物理学家建造的加速器越来越大,标准模型预测的未知粒子中只有最重要的希格斯玻色子仍然“逍遥法外”,而其他粒子都已经出现在实验中。 希格斯玻色子极其神秘、难以发现,但又极为重要。 它被称为“上帝粒子”。
现代标准模型理论有一个致命的缺陷——它推论的世界没有质量。 因此,标准模型还缺乏基石,而这个基石就是希格斯玻色子。 1964年,比利时理论家罗伯特·布朗特(已故)和弗朗索瓦·恩格勒特首先提出了量子场方程,在符合相对论的前提下产生了电弱对称性破缺。 同年,彼得·希格斯提出了同样的方程,并指出该场中的涟漪将作为一种新型粒子出现,并进一步假设这种粒子是物质质量的来源物理学家玻因,由电子和夸克形成。 根据。 其他粒子在由此类粒子组成的“海洋”中游动,并受其影响而产生惯性,最终具有质量。 此后,所有粒子在除重力之外的其他力的框架中相互作用,并统一在“标准模型”下,构造出一个广阔的世界。 这被认为是遍布宇宙的量子场,后来被称为希格斯场。 根据量子场论,这个量子场有其特定的演化方式。 它的能量集中在群体中。 这些能量组可以解释为对应于该量子场的粒子。 这就是希格斯玻色子。 。
如果这个粒子出现,物质质量起源之谜也将被揭开; 如果这个粒子不存在,理论上只能要求所有粒子无一例外都必须没有质量,这无疑与目前的实验观察相矛盾。 令人震惊的是:对于物理学家来说,重新评估这一说法,这将意味着不仅仅是对理论的修正,这将是一个逆转。 结果,希格斯玻色子成为整个亚原子世界中最著名但最令人困惑的小东西。 长期以来,寻找它的踪迹一直占据着整个粒子物理界的研究中心。 它的标准含义是粒子物理标准模型预测的自旋为零的玻色子。
世人长期以来一直钦佩希格斯玻色子,但却从未了解过它。 物理学家长期以来一直试图揭开希格斯玻色子的神秘面纱。 希格斯玻色子实际上无法直接观察到,但通过观察某个粒子衰变后产生的光子和其他粒子,我们可以推断这些光子是否是由大型强子对撞机(LHC)中的粒子碰撞产生的。 希格斯玻色子衰变。 理论和实验的发展导致了对所需能量的良好估计:希格斯玻色子的质量必须在 之间。 这需要找到一台相当巨大的机器,例如欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)或费米实验室的太电子伏加速器(太电子电压)。 2012年7月4日,是一个值得纪念的日子。 当天下午,欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)实验装置的紧凑介子线圈(CMS)项目和超导环形探测器(ATLAS)的发言人相继向外界宣布,他们观测到的数据明确表明发现一种新粒子。 这种新粒子自旋为零,处于低能正宇称状态,与“希格斯玻色子”的特性一致。 欧洲核中心主任霍伊尔在媒体发布会上称这是一个“发现”。 他认为这是“人们认识自然的一个里程碑”。
5.下列关于“希格斯玻色子”的说法哪一项是不正确的?
答:希格斯玻色子被称为“上帝粒子”,因为它神秘、难以发现,而且极其重要。
B. 希格斯玻色子是粒子物理学标准模型预测的自旋速度为零的基本粒子。
C、根据量子场论,希格斯玻色子是希格斯量子场的集中能量簇。
D. 希格斯玻色子是电子、夸克等重量的基础,其质量必须在 之间。
6.下列哪项理解与原文意思一致?
A、比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因成功确认希格斯玻色子而获得2013年诺贝尔物理学奖。
B. 理论物理学家建立了现代标准模型并预言了62种基本粒子的存在。 这些粒子在四种力的相互作用下构成了宇宙。
C. 如果希格斯玻色子没有得到证实,那么理论上所有粒子都将没有质量,并且所有当前有关粒子物理的理论都将被拒绝。
D. 希格斯玻色子只能通过相当强大的大型强子对撞机才能直接观测到。 比如欧洲核中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC),或者费米实验室的太电子伏加速器(太电子电压)。
7.根据原文提供的信息,下列哪项推论或分析是错误的?
答:许多科学研究和发现,包括希格斯玻色子,都是基于假设的。
B. 欧洲核中心主任霍伊尔在媒体会议上称希格斯玻色子的确认是一个“发现”,因为它是“人们认识自然的里程碑”。
C.彼得·希格斯提出了量子场方程,并指出在这个量子场中,一个新粒子将表现为玻色子,因此以他的名字命名为希格斯玻色子。
D. 确认希格斯玻色子一直是整个粒子物理界研究的重要组成部分,无数科学家为此付出了大量的努力。
5. D(希格斯玻色子是电子、夸克等质量的基础)
6.C(A.获奖是因为“理论预测”,而不是“成功证实”。B“4力”是错误的物理学家玻因,应该是除重力之外的三种力。D.希格斯玻色子无法直接观测到)
7. B(因为希格斯玻色子自然存在,所以被称为“发现”并强加因果关系)