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科學突破:物理學家首次發現獨立頂夸克

全世界最大的粒子加速器-国立费米加速器实验室科学家成功发现独立顶夸克存在的证据。图为该实验室主任、诺贝尔物理学奖得主利德曼(Leon M. Lederman)博士。(Tim Boyle/Getty Images)

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【大紀元8月28日訊】(大紀元記者王建明編譯報導)據最新一期《物理評論》(Physical Review D)科學雜誌報導,位於美國伊利諾州全世界最大的粒子加速器____國立費米加速器實驗室(Fermi National Accelerator Laboratory)的科學家,成功發現獨立頂夸克(top quark)的證據,這是自1995年發現頂夸克與反頂夸克(anti-top quark)的耦合體後首次發現獨立的頂夸克。

據報導,這項發現是由來自世界各地的90多個科學家組成的D0合作計劃獲得的成果。試驗通過研究巨大的質子與反質子撞擊後所產生的各種物質,然後尋找不同物質的「標誌性」特徵。

D0計劃發言人伍德(Darien Wood)表示:「獨立的頂夸克是目前為止,我們從數據中找到的最微妙的信息。」 伍德表示,雖然這個信息尚很微弱,但是從統計數字來看,科學家有足夠的區別證明裡面產生了獨立的頂夸克。

伍德解釋道:「舉個例子,我可以說丹麥人的群體平均高度比挪威人要高一些,但是如果我隨便找一個丹麥人和挪威人,我無法知道誰比誰高。我也無法只看一個人的高度而決定他是丹麥人或挪威人。但是,如果我有一個挪威人和丹麥人的混合群體,只要我知道他們的高度,我可以大概猜出有多少是丹麥人,有多少是挪威人。」

按照這個邏輯,科學家使用了非常複雜的分析技巧,將10的十五次方(quadrillion)個不同的撞擊數據減少成1400個,然後從其中發現有60個產生了獨立頂夸克。

進行分析的加州大學河濱(Riverside)分校物理學家亨勝(Ann Heinson)表示:「這60個數據比起1400個數據中剩下的部份只有很微小的差距,我們必須使用三種不同的獨立方法來結合對不同特性的測試結果,從而將有用數據從背景信息中分離出來,找到獨立頂夸克信號。」

亨勝說:「這三種分離方法是從來沒有用過的。進行這項分析的物理學家開拓了一個全新的領域。」

去年另一篇刊登在《物理評論快報》(Physical Review Letters)的文章已經利用初步結果推斷出產生獨立頂夸克的可能性。

參加這項研究的費米研究室物理學家表示,希望通過找到獨立頂夸克的試驗技巧尋找物理界的瑰寶___希格斯玻色子(Higgs Boson)。如果成功,其影響力將非常深遠。例如,希格斯玻色子將能夠揭開為什麼不同物質有不同的質量等問題。
(http://www.dajiyuan.com)

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2008-08-28 4:01 AM
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