LEP检测到它的第一个Z0粒子

 作者:贾岩诀     |      日期:2018-01-21 07:34:06
作为世界上最大的粒子加速器,日内瓦LEP的CHRISTINE SUTTON上周末全力以赴周日晚上,大型电子正电子对撞机开启仅四周后,机器就产生了第一个Z0颗粒秋天,位于日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室欧洲核子研究中心的LEP将成为一个名副其实的生产Z0颗粒的工厂这些粒子的泛滥将使物理学家能够对连接自然的两种基本力量 - 电磁力和弱核力的理论进行精确测试 LEP占据了一个周长27公里的圆形隧道该项目的工作始于1981年(参见“制造粒子机器”,新科学家,7月8日)隧道包含大约5300个磁铁,以引导机器周围相反方向的电子束和正电子束 5月,Herwig Schopper和现任CERN主任Carlo Rubbia安装了最后一批磁铁 LEP的进展速度非常快 6月中旬,技术人员插入管道的最后部分,其中电子和正电子在超高真空中行进,以最大限度地减少与空气分子的不必要碰撞在此之后,正如承诺的那样,在巴士底日那天正电子首次完成LEP的完整轨道之前仅一个月 (大部分LEP都在法国之下)11天后,电子在机器周围进行了第一次轨道运行在电子和正电子以20千兆电子伏特(GeV)的能量进入LEP之前,电子和正电子通过较小的较老的加速器的复杂网络 LEP的功能是接收尽可能多的电子和正电子,然后将它们加速到50 GeV一旦达到这种能量,粒子束绕过机器,在四个点交叉,在那里进行大型实验,等待检测电子和正电子碰撞时产生的亚原子粒子的喷雾自从LEP的第一次成功轨道以来,对机器的物理学家和工程师的挑战就是增加光束中的电子和正电子的数量,并加速它们产生的粒子随着世界对LEP的关注,加速器专家以及物理学家们正在准备观察碰撞的四个大型实验的压力很大到8月中旬,LEP产生每束45.5 GeV的碰撞 - 这是制造质量为91 GeV的Z0粒子所必需的 - 这绝非易事迄今为止,实验仅累积了少量Z0颗粒相比之下,来自伊利诺伊州费米实验室的世界上最高能量的质子 - 反质子对撞机500,以及加利福尼亚斯坦福直线加速器中心的新型电子正电子机器250但研究人员认为,到9月份,LEP生产Z0的能力将远远超过其他机械制造商欧洲核子研究中心的科学家在1984年发现了Z0,这项工作赢得了当前导演的诺贝尔物理学奖在LEP开始工作之前,CERN先前的Z0总数仅为50研究人员在质子和反质子的碰撞中观察到这些,在实验中发现了Z0及其带电伴侣W粒子利用LEP,物理学家的优势在于能够“调整”他们的机器,以便以恰当的能量发生碰撞以创建Z0目标是在圣诞节前生产10万个Z0,这对于物理学家来说应该足以回答至少一个长期存在的问题:“有多少种中微子”答案在于Z0质量的内在不确定性或“宽度”在其带下有10万个Z0,