大型强子对撞机
在大型强子对撞机(LHC)上，面对海量碰撞事件，快速明智决策至关重要。高亮度LHC(HiLumi LHC)上，ATLAS和CMS实验预计处理探测器数据速度达2025年全球互联网流量约四分之一，且需在事件选择第一阶段实时完成。LHC的四个碰撞点每秒有数十亿质子相互碰撞，产生海量无法全部存储的数据，需触发系统实时筛选。专用算法依预定义特征估计碰撞事件研究价值，每20000个事件中读取存储约一个供进一步分析。为探寻粒子物理标准模型漏洞或发现全新物理现象，LHC...
2026-05-08
大型强子对撞机
4月20日，高亮度大型强子对撞机(HiLumi LHC)项目达成又一重要里程碑，95米长的内三重态串(IT String)测试台正式通电。几周前，该测试台已成功完成低温冷却至1.9 K(-271.3 °C)，接下来几周将逐回路逐步通电。IT String是全尺寸测试平台，模拟了未来计划于2030年投入运行的HiLumi LHC的一个完整区域。这台突破性加速器将使粒子碰撞次数(亮度)提高十倍，大幅增加研究人员可获取的物理数据量。将LHC改造为高亮度加速器需开展为期四年的密集工程...
2026-04-25
大型强子对撞机
粒子物理学中，希格斯玻色子如何与自身相互作用的自耦合现象，是最大的未解之谜之一，它或许能解释早期宇宙演化及基本粒子质量来源机制。为揭示这种基本相互作用，ATLAS合作组近期对一对希格斯玻色子的黄金衰变通道之一展开研究，即一个希格斯玻色子衰变为两个光子，另一个衰变为一对底夸克。图中展示了一对希格斯玻色子的碰撞候选事件，其中一个玻色子衰变为两个光子，另一个衰变为一对底夸克。源自底夸克的两个粒子喷注用青色圆锥表示，两个光子用...
2026-04-23
核物理 粒子物理 大型强子对撞机
在地球表面上方数十公里处，外太空高能粒子不断撞击大气层，产生大量高能次级粒子如雨点般落下，每秒约有一个这样的粒子穿过人的头部，但产生这些粒子的宇宙射线至今未被完全理解。近日发表的一篇论文中，ATLAS合作组阐述了在大型强子对撞机(LHC)上首次测量质子 - 氧碰撞对深入了解此类碰撞的帮助。事件显示图展示了 ATLAS 实验在 2025 年 7 月质子-氧碰撞期间记录的 19 条带电粒子径迹(黄线)。(图片：ATLAS)宇宙射线是一个多世纪前物理学家维...
2026-04-22
大型强子对撞机 高能粒子流 宇宙射线
发表在《自然》杂志上的一篇论文显示，包括麻省理工学院物理学家在内的国际团队，报告了对W玻色子质量的超精确测量结果，为科学家理解宇宙核心组成部分提供了新依据。W玻色子是构成弱相互作用的两种基本粒子之一，弱相互作用是自然界四种基本力之一，能驱动放射性衰变与核聚变(太阳能量来源)。此前，基本粒子质量若超出预期，可能颠覆科学家对物质和空间力的假设，而W玻色子质量测量的准确性至关重要。科学家通过分析位于瑞士欧洲核子研究中心(CERN...
2026-04-10
核物理 粒子物理 大型强子对撞机
粒子加速器通过让原子以接近光速碰撞，揭示核物质本质，科学家借此研究亚原子碎片以重构物质核心组成单元。近日，由麻省理工学院领导的团队利用世界上最强大的粒子加速器，通过粒子近距离碰撞发现物质新特性，将粒子加速器变为新型显微镜，揭示了维系物质结构的力的新特性。相关研究发表于《物理评论快报》。该团队报告了位于瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC)的实验结果。与以往关注粒子碰撞不同，此次麻省理工学院研究团队聚焦粒子几乎擦肩而过...
2026-04-06
粒子加速器 大型强子对撞机
欧洲核子研究中心近日宣布，麻省理工学院研究团队利用大型强子对撞机(LHC)发现核物质的全新特性。与传统粒子直接碰撞研究不同，该团队专注于粒子几乎不接触的罕见事件，即近距离碰撞，从而触发光核反应，为研究强相互作用提供了新视角。实验中，科学家观测到含有粲夸克的D0介子等亚原子粒子的发射，用于研究胶子的行为。胶子是将夸克束缚在原子核中并传递强力的关键粒子，强力是维系物质结合的基础。研究团队通过定制算法，从数十亿次碰撞中筛选出罕...
2026-03-31
欧洲核子研究中心 大型强子对撞机
欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)上的ATLAS国际合作组近日发布最新分析结果，通过对LHC第二、第三轮运行期采集的海量对撞数据进行深度挖掘，未发现超出粒子物理标准模型的新粒子存在的明确证据。该结果为当前主流的超对称等新物理理论设定了迄今最严格的限制，显著缩小了未来探索的范围。背景：标准模型的局限与新物理的探索粒子物理标准模型是描述物质微观世界的基本理论框架，取得了巨大成功，但它无法解释暗物质、宇宙中物质与反物质不...
2026-03-24
核技术 大型强子对撞机
欧洲核子研究中心近日宣布，借助升级后的大型强子对撞机(LHC)上的LHCb探测器，研究团队成功发现了一种新的重子——Ξcc⁺。这是自2024年升级版LHCb探测器投入全面运行以来首次取得的重大物理发现，标志着粒子物理研究进入新的阶段。该粒子质量为3619.97兆电子伏特，与理论预言高度吻合，其发现也终结了科学界过去二十余年来关于其是否存在的争议。Ξcc⁺可被视为质子的重表亲，与普通质子(由两个上夸克和一个下夸克组成)不同，它包含两个较重...
2026-03-18
大型强子对撞机
欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)取得重大突破：科学家通过模拟比太阳核心温度高10万倍的极端环境，首次揭示了氘核(由一个质子和一个中子组成)及其反物质伙伴——反氘核如何在宇宙大爆炸后的“混沌初期”外形成。这一发现颠覆了传统认知，为理解宇宙基本粒子相互作用、暗物质探测及宇宙演化提供了关键线索。
2025-12-28
大型强子对撞机
在大型强子对撞机(LHC)第三次运行的最后一个完整运行年度2025年，所有实验均打破纪录。12月8日早上6点，LHC束流暂停进行年终技术检修。该对撞机5月5日启动，第11年高能物理运行中，ATLAS和CMS实验积分亮度达125 fb⁻¹，运行周期内累计达500 fb⁻¹，约5000亿亿次粒子碰撞。2025年质子运行期间，四个LHC实验表现出色，碰撞次数超以往，数据采集效率超90%。LHCb实验因2023年重大升级，2025年亮度提升至11.8 fb⁻¹
2025-12-11
大型强子对撞机 大科学装置
高能质子碰撞过程复杂，质子作为强子，是夸克和胶子的集合体。碰撞时，夸克和胶子(含虚粒子)发生复杂相互作用，冷却后形成新强子散射出去。传统直觉认为，强子熵与碰撞部分子阶段熵不同，因部分子阶段夸克胶子相互作用多且动态混乱。然而，波兰科学院核物理研究所科学家在《物理评论 D》上发表新成果，通过改进模型揭示了质子碰撞中强子和部分子熵的真相。Krzysztof Kutak教授和Sandor Lokos博士在高能物理领域深耕多年，他们指出，偶极模型已用于描述...
2025-12-05
大型强子对撞机 粒子物理
欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)在粒子研究领域持续取得突破，迄今已发现宇宙中80种粒子，其中希格斯玻色子最为著名，而强子则由夸克构成，为研究强核力提供了关键样本。在众多强子中，由四个或五个夸克组成的奇异强子尤为引人关注，其确切性质尚未完全明确。近日，CMS合作组在《自然》杂志发表新论文，报告了对三个全粲四夸克族的量子特性首次测量，为揭开奇异强子本质迈出重要一步。夸克分为六种类型，此前发现的四夸克和五夸克多含粲夸克及其...
2025-12-04
核物理 粒子物理 大型强子对撞机
利物浦大学QUASAR研究小组开发的新型束流气体幕(BGC)监测器，已获准在大型强子对撞机(LHC)中投入使用。LHC作为强大的粒子加速器，对束流特性的精确测量至关重要。BGC监测器解决了在不干扰高能粒子束的情况下测量其特性的难题，现已获准每年连续运行约2000小时。BGC监测器由QUASAR研究小组历经十多年构思、开发并改进，该小组负责人Carsten P. Welsch教授领导此项技术研究近20年。他表示：这展现了长期创新、团队合作和坚持不懈的力量。在《物...
2025-11-18
大型强子对撞机 粒子加速器
大型强子对撞机(LHC)近期首次观测到一种极其罕见的现象——tWZ产生，即同时产生一个顶夸克、一个W玻色子和一个Z玻色子。据物理学家计算，这一过程在每万亿次质子碰撞中才会发生一次，其稀有性堪比在体育场大小的空间中大海捞针。此次观测由国际CMS合作组完成，该合作组负责运行对撞机的主要探测器之一，通过庞大计算资源与灵敏仪器成功捕捉到了这一物理奇观。顶夸克作为已知最重的基本粒子，与希格斯场相互作用强烈，是研究质量本质的关键。而W玻...
2025-11-06
大型强子对撞机
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