当你抬头仰望布满无数星辰的天空之时,就会感慨人类的渺小,有如井底之蛙,心中自然会冒出一系列疑问:宇宙的范围究竟有多大?宇宙的年龄究竟有多久?宇宙真的只是来自于一个无限小的奇点吗?

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(1)

有理论认为:140亿年前,一个无限小奇点的“大爆炸”造就了宇宙,一开始,能量都聚集在一个狭小的空间内,在熔融状态下,正物质和反物质数量相等,但大爆炸1秒后,随着宇宙膨胀和冷却,组成发生巨变,几乎所有的反物质瞬间消失。

留下的正物质构建了今天的浩瀚宇宙,1000万光年的本星系群,12万光年的银河系,不足1光年的太阳系,还有直径1.28万千米的地球。那么曾经与正物质数量相等的反物质去了哪里呢?是否以一种未知的形式存在呢?

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(2)

新发现来了,大型强子对撞机发现四种新粒子,由夸克与反夸克组成

反物质究竟在哪里,一直是塞在天文学家心中的一个谜团,而在欧洲日内瓦100米深地下建成的大型强子对撞机(LHC)就是一个探索“大爆炸”之后痕迹的大型机器,总长17英里,它将寻找那些隐藏在宇宙中的未知粒子,包括反物质粒子。

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(3)

而现在新发现来了,近日,欧洲核子研究组织(CERN)宣布:他们在大型强子对撞机内又发现了4种全新的粒子,这意味着自从2009年建成以来,大型强子对撞机已经发现了59种新粒子,希格斯玻色子除外。

根据CERN的说法,新发现的这四种新粒子都由带有夸克对的四夸克和另外两个夸克组成。夸克对由一个正夸克和一个反夸克组成,四夸克由两个正夸克和两个反夸克组成,两夸克由两个不同夸克组成,也就是说这四种粒子全部由正夸克和反夸克组成。

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(4)

什么是夸克和反夸克?

一说到粒子,人们会第一时间想到原子、电子、中子和质子,但实际上它们还不是构建物质最基本的粒子,进入20世纪后,人们发现夸克才是真正构建所有物质的最小单位,所有的物质都由夸克组成,包括原子、电子、质子和中子。

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(5)

研究到现在,我们已经发现的夸克种类一共有18种,所有的质子和中子都由最常见的六种不同的夸克组成,这六种夸克分别被命名为上(up),下(down),魅力(charm),奇异(strange),顶部(top)和底部(bottom),三种夸克自由组成就形成了不同的质子和中子。

更有意思的是,这个世界存在与正夸克对应的反夸克,反夸克将能构建出反物质,它与正夸克电荷符号相反,自旋相反,反夸克也有对应的18种,常见的反夸克也有6种。

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(6)

大型强子对撞机发现了什么?

夸克之间存在着很多组合,介子:由成对的夸克和反夸克组成,重子:由三个不同的夸克组成,四夸克:由两个正夸克和两个反夸克,五夸克:由四个正夸克和一个反夸克组成。强子:由夸克、反夸克和胶子组成的。

上述的四夸克,五夸克,介子和重子,以及最近新发现的四种新粒子,都是大型强子对撞机给我们带来的新发现,至今一共发现了59种新粒子。

粒子对撞机发现的粒子(强子对撞机发现四种新粒子)(7)

总结

大型强子对撞机正在寻找一些由夸克构成的新基本粒子,尤其是那些令人匪夷所思的反粒子,研究这些隐藏在太空中的粒子,能让我们更好地理解宇宙的形成过程,追踪到宇宙起源,提高人类科技程度,让人类文明不断晋级。

有时候想想都觉得宇宙真的很神奇,夸克有反夸克,粒子有反粒子,物质有反物质,那么是否也意味着宇宙也会有一个与我们相反的反宇宙呢?大家对此怎么看呢?有趣有料的科学内容请关注唯一的有趣探索

,