Physics 版 (精华区)

发信人: PeterWang (PW), 信区: Physics
标  题: 能够受力的中微子 (转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年03月07日12:08:13 星期四), 转信

【 以下文字转载自 Science 讨论区 】
【 原文由 ansatz 所发表 】
2002-3-6：能够受力的中微子 

  
    ——崭新的实验将挑战基础物理的正统世界观
    
    所谓千里之堤溃于蝼蚁，现在物理学家有理由感到紧张了。鉴别两个粒子的实
验同理论上的细微的差异也许能够揭示基础物理中迄今为止未被怀疑的粒子或者力
。
    
    同时，这一发现也对当今描绘亚原子世界的所谓“标准模型”发起了挑战。
    
    位于芝加哥的费米实验室中的物理学家们用一万亿电子伏加速器加速了一束亚
原子。这一束亚原子被称为中微子。科学家们通过这一实验来研究中微子与原子核
之间的作用。他们的结果表明中微子和Z玻色子之间相互吸引的强度比基于标准模
型的理论计算大约大2%。
    
    这一结果看上去好像并不是一个大的差别，但是实验结果的准确性保证了这一
差别不是由测量误差引起的，从而暗示了标准模型也许不是完全正确。
    
    如果以上的结论是正确的，这也不是物理学家第一次听到他们所珍爱的标准模
型需要改进。更早一些的时候，高能物理实验已经试探性地暗示了标准模型不是最
终的完美理论。事实上，很多物理学家很肯定地认为不久以后，标准模型将被更好
的理论所取代。例如超对称模型，它能够预言大量的至今未被观测到的新粒子。
    
    建立于60年代的标准模型解释了几乎所有的目前已知的各种基本粒子和力的行
为和性质。它能够描述四种力中的三种：电磁力，以及原子核中的短程力强力和弱
力。
    
    根据这一描述，电磁场和弱力都起源于宇宙大爆炸一瞬间的电弱力。物理学家
们希望有一天能够以同一种方式统一电弱力和强力，从而最终找到能够包含第四种
力重力的力的共同起源。
    
    质子或中子的基本组成粒子是夸克。NuTev这一实验就是通过从夸克反弹起中
微子来探测电弱力。弱力的载体是Z或者W玻色子。偶尔，中微子和夸克通过在它们
之间传递一个W或Z玻色子来进行弱相互作用。
    
    NuTeV工作组发现实验中产生的W和Z玻色子数目同标准模型所预言的不同。对
这一结论有几种尝试性的解释：中微子可能感受到新的未知力；存在一个新的超重
的Z玻色子；或者存在另一个新的被称为轻夸克的新粒子，这一粒子能把夸克转变
成其他的基本粒子。
    
    虽然任何一种以上的可能解释都将表明一种巨大的新的发现，但是现在首先要
做的是在另外一个实验上证实NuteV的实验结果。

Translated from Nature science update, 
Edited by red wood 

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