这个理论是科学史上的奇迹

作者: 毛尖尖

来源: https://arxiv.org/abs/2103.11769

发布日期: 2021-03-28

本文介绍了20世纪60年代物理学家对基本粒子的研究,特别是1964年盖尔曼和茨威格提出的夸克理论,以及粒子物理学标准模型的发展历程。文章还提到了最新的研究成果和标准模型的局限性,并鼓励读者分享更多关于标准模型的有趣事实。

时间回到20世纪60年代。当时,物理学家已经收集了一系列他们认为是基本粒子的粒子,也就是说,他们认为这些粒子是组成物质的最小单元,无法再进一步被分解。这些不同的粒子被统称为“粒子动物园”。

但是在1964年,物理学家盖尔曼(Murray Gell-Mann)和茨威格(George Zweig)提出理论认为,粒子动物园中的许多成员实际上是由更小的粒子组成的复合粒子,他们所说的“更小的粒子”就是夸克。真正的基本粒子的列表要短得多。科学家开始逐渐发现新模式。这可以说是粒子物理学标准模型发展的一个开端。

几十年过去了,标准模型公认是有史以来最成功的科学理论之一。但物理学家也意识到,它并非终极理论,他们仍在寻找新物理,也就是标准模型之外的新粒子和基本力。例如,在一项最新的研究中,大型强子对撞机底夸克实验(LHCb)的物理学家分析了过去10年收集到的数万亿次质子-质子碰撞数据后,发现可能存在一种全新的粒子,只不过实验的置信度只有3.1个标准差——距离宣布“发现”的5个标准差还有一段距离。

今天,我们在这里总结了7个有关标准模型的有趣事实。你还知道哪些?欢迎在留言区分享!(文末有福利~)

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