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科学家探索宇宙粒子:宛如黑洞吞噬天体

 更新时间:2014-11-20 07:46

据媒体报道,之前,粒子物理学家希望通过位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心大型强子对撞机发现被喻为“上帝粒子”的希格斯玻色子。现在科学家发现了一个探索宇宙粒子的新途径:通过黑洞的引力波辐射揭开宇宙亚原子粒子的奥秘。维也纳科技大学的研究人员为此提供了一个新的概念模型,发现具有极端引力环境的黑洞可能聚集一种目前还处于假想中的亚原子粒子,其被粒子物理学家称为轴子。
 

科学家探索宇宙粒子:宛如黑洞吞噬天体
 

    参与本项研究的科学家为加布里埃拉·莫卡努(Gabriela Mocanu)、丹尼尔·格吕米耶(Daniel Grumiller),他们认为虽然目前还没有证据显示“轴子”真实存在的证据,但该亚原子粒子被认为是很可能存在,而我们可通过黑洞来“猎取”轴子。在量子力学的神奇世界中,粒子被认为是不仅具有传统意义上粒子的属性,也具有波的特点。更大质量的粒子,比如质子,对应的则为较短的波;而质量较轻的粒子,比如光子,则具有更长的波长。由于粒子物理学家假想中的“轴子”质量非常轻,因此该亚原子粒子的波长就相对较长。

    一般情况下,黑洞具有强大的引力场,任何物体靠近黑洞的引力作用范围,都逃不出黑洞的引力场。但是一些粒子在黑洞附近却有着不一般的行为。就如一个电子在中性氢原子内部绕着质子运动,“轴子”可能在黑洞周围的轨道上被创建出来。

 

科学家探索宇宙粒子:宛如黑洞吞噬天体
 

    科学家发现假想中的“轴子”亚原子粒子具有的波长很长,甚至可达到几公里,因此它们能稳定在类似原子的轨道上。关键的区别是,除了在波长不同外,电子围绕着原子核运行依靠的是电磁力,但“轴子”却是依靠引力,而且电子则作为“轻子”量子大家族的一部分。“轻子”也受到一些非常严格的量子定律约束,比如不可能存在两个轻子同时占据相同的轨道位置,它们以正反粒子形式出现。

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