新聞小百科:大型強子對撞器

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(中央社日內瓦八日法新電)全球最大的原子撞擊機「大型強子對撞器」預定後天啟動,以下是對撞器的任務簡介。

●尋找「希格斯粒子」,這是一種理論化的粒子,可以解釋為何其他粒子擁有質量。所謂的「標準模型」理論歸結學界目前對於粒子的認識,但這種理論存在重大空缺,如果能證實希格斯粒子的存在,便能填補這個空缺。多年來科學家縮小了希格斯粒子可能擁有的質量範圍,但他們欠缺能夠產生強大對撞的機器,以證實號稱「上帝粒子」的希格斯粒子確實存在。

●探索「超對稱」,這是一種觀念,認為除了標準模型中的粒子,還存在一整群相關但質量更大的粒子。超對稱可以解釋近年來相當詭異的發現─可見的物質只佔宇宙約百分之四,其他均為黑暗物質(佔二成三)與黑暗能量(七成三)。而黑暗物質是由「中立子」這種超對稱粒子所構成,這個理論也廣受學界接受。

●研究「物質與反物質」的神秘。當能量轉變為物質時,會產生粒子與「反粒子」,這種反粒子就如同粒子的鏡中影像,擁有相反的電荷。當粒子與反粒子撞擊,會在一股微小的能量中彼此消滅。根據傳統宇宙理論,物質與反物質應等量存在,但令人難以理解的是,反物質相當罕見。

●複製「宇宙大爆炸」製造宇宙後,最早期的景況。在宇宙初始階段,物質以一種高溫且濃稠的液態狀態存在,稱為「夸克膠子電漿態」,等到冷卻後,夸克這種次原子粒子會聚合,形成質子、中子與其他複合粒子。大型強子對撞機將讓重離子撞在一起,短暫製造出比太陽中心還要熱十萬倍的高溫,從其中釋放出夸克。到時研究人員就可以了解釋放出來的夸克如何聚合,形成一般物質。

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