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科学家提出亚原子“子弹”新来源

2021-07-11 21:53     原子核X射线

科学探索
 


据外媒报道,中科院高能物理研究所袁长征教授、以色列特拉维夫大学Marek Karliner教授在《Physical Review Letters》上联合发表的论文指出了一个全新的、丰富的反中子和超子来源。这些罕见的亚原子粒子对于研究从原子核到中子星的最小距离上支配物质行为的力是必不可少的。


物理学家通过使用微小的亚原子“子弹”轰击他们的实验对象来研究亚原子世界。根据这些“子弹”如何从目标反弹可以推断出目标结构的大量详细信息。这种方法是由Ernest Rutherford首创,他在100多年前用这种方法发现了原子核。


不同种类的亚原子“子弹”包裹着目标的不同方面,就像X射线、MRI和PET扫描仪在医学成像中揭示身体部位的各种基本特征一样。将原子核聚集在一起的力的某些重要方面只能通过发射被称为反中子和超子的粒子来研究,这些粒子目前很难产生和控制。


本文指出,这些通常罕见的粒子可以大量生产并且很容易作为未来“超级J/ψ工厂”的副产品被启动。这是一个被提议用于详细研究具有“隐藏魅力”特性的特定类型亚原子粒子的设施,该发现已获得诺贝尔物理学奖。这为粒子和核物理以及天体物理和医学物理提供了新的研究机会。


传统的装置需要为不同的专用实验产生许多不同种类的光束并需要在它们之间共享加速器时间。这意味着需要大量的人力和资金资源,这些显然阻碍了这种试验的进行。相比之下,这项新研究提出的方法将允许在同一时间对不同的波束进行实验,其不需要额外的基础设施并只要最小的进一步投资。

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