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还是将弦论和王德奎的三旋论的一个可以实验检验的成果拿出来吧! 学术之争应该是争解释更多实验事实,这才是正途! 其他的歪门邪道,我们见多了! 说什么引用N氏的引力量子效应实验是“招摇撞骗”,说什么弱作 用的类Casimir力“剽窃宇宙風”,说“第三预言失败了”为何不拿出证据来反驳我们的曾置顶多时 的帖《GP-B 任务失败的原因经陈绍光分析是超导磁屏蔽的漏洞》 |
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还是将弦论和王德奎的三旋论的一个可以实验检验的成果拿出来吧! 学术之争应该是争解释更多实验事实,这才是正途! 其他的歪门邪道,我们见多了! 说什么引用N氏的引力量子效应实验是“招摇撞骗”,说什么弱作 用的类Casimir力“剽窃宇宙風”,说“第三预言失败了”为何不拿出证据来反驳我们的曾置顶多时 的帖《GP-B 任务失败的原因经陈绍光分析是超导磁屏蔽的漏洞》 |
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胶子球候选者最佳组合态预测
三旋规范物质族基本粒子质量计算是否正确,不能从夸克的直接测量来检验,然而与夸克相关的8个胶子,它们组成的胶子球却是可以观察的。有一项通过B0衰变不平衡程度探索物质和反物质之间不守恒的量子机制的实验,是建造一种称为“非对称B工厂”的机器,它能产生大量的B介子。由于放眼所及,一切的一切都是由物质构成,天文观测既没有发现任何反物质的星体,也没有发现星际物质中存在反粒子,但物质和反物质行为的差异,合起来能导致一种叫做“电荷宇称反转”(CP)的对称性的破缺,理论家们认为,当宇宙大爆炸时,与希格斯粒子相关的量子场处处为零。然后在宇宙的某个地方撕裂产生的气泡,此气泡内的希格斯场取得其现在的非零值。在气泡之外,粒子与反粒子没有质量;然而,一旦进入粒子内,它们就会与希格斯场发生相互作用,从而获得了质量,但是随着气泡的增大,由于CP破缺,粒子与反粒子以不相等的速率穿过气泡的表面,在气泡之外由此而产生的物质与反物质之间的不平衡被改变重子数的过程迅速地抵销了。但这类过程在气泡内是极为罕见的,因此上述不平衡态就被固定了下来。到气泡膨胀到占据整个宇宙之时,它所含有的粒子数就超过了反粒子。最终宇宙粒子和反粒子不再能通过碰撞而产生,而是在相遇时湮灭。但计算这样一种机制所能产生的物质和反物质之间的不平衡程度有多大时,发现小了许多个数量级。标准模型预测,B0和反B0衰变的各种途径是高度非对称的。一个B0粒子由一个下夸克结合到一个反底夸克上而组成,一个反B0粒子则由一个反下夸克和一个底夸克组成。在B0产生之后的某个时候,一个观察者有一定的几率发现这同一个粒子,同时也有一定的几率发现它的反粒子,即反B0。 20世纪末,类似建造B工厂,中国高能物理界提出在北京建造一台称之为北京——粲工厂(Beijing Tao—Charm Factory,简称BTCF)的新装置,中国政府和学术界积极推进——粲工厂的建造计划,并已正式拨款开展BTCF的可行性研究。BTCF可能同时导致如寻找胶子球和确认胶子球的突破。因为理论物理学家们预言:在J/辐射衰变中特别有利于胶球态的产生,BTCF将能提供1010个J/事例的数据量,即能为寻找胶球和混合态及它们的特性测量提供一个良好的基础。现在的理论与实验能确定几个胶子球候选者,取质量单位为1Gev,即109eV,约为1.710-24g,它们是:①c/n,m=1.44GeV;②f0,m=1.5GeV;③θ/f0,m=1.71GeV;④ξ,m=2.23GeV。 标准模型把基本粒子分成三大类:构成物质的亚原子结构:夸克、轻子和玻色子。玻色子是媒介物,或者说是力的传递者,所有粒子通过玻色子相互作用。夸克和轻子的区别在于,只有夸克才能够交换胶子,从而使夸克能够通过强作用力相互作用。这两种类型的粒子,都能够感知电磁力和弱作用力。强作用力把夸克结合在一起,由此而产生出质子和中子,这两种粒子再形成原子核。属于轻子家族的电子则绕着原子核旋转,从而形成完整的原子结构。其他已知的亚原子粒子,要么可归入轻子家族,要么是不同的夸克组成的。胶子作为自然界中称为强力或者色力的这种基本力的载体,通常,胶子的作用是使夸克束缚在一起,而夸克是质子、中子和许多相关粒子的组元。夸克具有称之为色荷的属性,任何具有这种荷的粒子能够放出和吸引胶子。把夸克粘在一起的“胶”也能把胶子本身粘住。于是两个胶子能够通过交换别的胶子而结合起来形成一个复合粒子。物理学家称这样的粒子为胶子球。如果胶子球存在,那么实验上用于产生高能夸克组合体的粒子加速器产生它们也是可能的。在上述提到的4个胶子球候选者中,有人认为最有可能导致一个明显胶子球的是质量为1.44GeV的候选者。因为斯坦福直线加速器中心(SLAO)的测量数据表明,当把探测到的某种类型事例的数目相对于电子和正电子相撞释放的能量作图时,如果发现有尖锐的共振,即峰,那就是胶子球的证据。共振表明,就在碰撞之后瞬间,碰撞能量是紧紧束缚于一粒子的质量中而不是分布在能量值的整个区间。虽然该最初的粒子自发地衰变为长寿命的粒子和高能光子,但是衰变产物的能量仍能够确定。而在1.44GeV处的共振能清楚地显现出来,这个共振与预言的胶子球的质量相符合,同时预言的夸克束缚系统的低能态已经被其它粒子所说明,所以这里的数据有力地暗示胶子球实际上已被质化。 而我们认为上述4个胶子球候选者中,可能还有精度最接近计算值1.71GeV的候选者,并且它们可能还是高于双胶子态的胶子球。虽然一个胶子球中的胶子数目不是一个很确定的量,在胶子之间色和反色的任何组合都能交换,唯一的限制是不能产生净色;同时胶子之间可不断交换另外的带色胶子,当一个胶子被放出来的时候,它还能放出另一个胶子,结果原先由两个胶子组成的胶子球能变成3个或更多个胶子的束缚态。这可以从前面物质族基本粒子质量谱计算公式来说明。 根据公式(1.7)至(1.10),胶子1至8的质量是(以GeV为单位,精确到小数点后三位): 胶子1=0.03 胶子2=1.315 胶子3=0 胶子4=0.06 胶子5=0 胶子6=0.196 胶子7=0 胶子8=4.295 在8种胶子中,由于胶子3、胶子5、胶子7的质量为0,与它们组合成的双胶子态难于与单个胶子的质量相区别,现暂把它们排在外,剩下的5种胶子通过成对组合可以做成25类胶子球见表1.8。 表1.8 中,质量为0.06、0.12、0.392、2.63、8.59的5类各占1个。质量为0.09、0.226、0.256、1.345、1.375、1.511、4.325、4.355、4.491、5.61的10类各占2个。 以上15个数据中,与4个候选者符合的都没有。现再把这15个双胶子态数据与前5个单胶子数据组合成三胶子态,可得75类三胶子态(见表1.9) 表1.9中,质量为0.09,0.18,0.588,3.945,12.885的5类各占1个,质量为0.12,0.15,0.256,0.316,0.422,0.452,1.375,1.435,1.707,2.66,2.69,2.826,4.355,4.415,4.687,6.925,8.62,8.65,8.786,9.905的20类各2个,质量为0.286,1.405,1.541,1.571,4.385,4.521,4.551,5.64,5.67,5.806的10类各占3个。它们中1.707的2个与1.71最接近;其次1.435 表1.8 双胶子态质量耦合表(单位:GeV) 表1.9 三胶子态质量耦合表(单位:GeV) 的2个,与1.44接近,说明1.707GeV三胶子态为接近胶子球候选者中精度最高的组合态,其次才是1.435GeV的胶子球。造成这种原因,其中还有胶子球没有可与夸克的味道相比的性质,所以与夸克能构成的各种不同的束缚态相比,胶子能构成的束缚态的数目要少。此外,因为胶子球必须是无色的,所以任何胶子的束缚态一定不允许显示出净色。用8种胶子通过成对组合似乎可以做成64类胶球,但是大多数组合体有净色。能组成无色胶子球的成对胶子只有8对,在这8对胶子球中它们的色彼此相消了。例如,一个红——反蓝胶子必须与一个蓝——反红胶子配成对。结果表明,这8对胶子可自由地交换它们的色并构成一种所谓的混合态,在这种混合态中,找到每一对胶子的几率可能是相等的。实际上,因为色的交换相当于放出第三个胶子,所以只要保持色中性,就能够产生由3个或更多个胶子组成的胶子球。看来候选者中的f0、ξ胶子球,可能是由3个以上胶子组成的多胶子态。因此它们发生的几率比θ/f0及c/n胶子球更少一些。 那么实验和其它的理论能证明这个预测吗?1996年2月美国IBM公司的研究人员利用高速计算机经过两年艰苦的计算,终于证明由多个胶子组成的粒子群——胶子球是存在的,同时计算出了若干胶子球的质量。其具体情况是IBM公司托马斯•沃岑研究中心的唐纳德•万加顿等人用一个四维点阵模型和大量胶子的统计平均对方程作了近似处理,但这样做的代价是计算量极其庞大,万加顿等称之为“有史以来最庞大的单一数值计算”,为此,他们利用IBM公司的巨大实力,专门设计制造了一台566个高速处理器的计算机——GF11来完成计算。计算结果表明,在高能粒子加速器中,胶子球应有足够长的寿命被检测到。计算机还算出了一些胶子球的质量,其中突出的是一种由一对正反夸克湮灭产生的胶子球的质量为1.71GeV。随后,万加顿等人根据这个数据重新来检索实验结果的列表资料,他们发现这种胶子球的确已在过去12年中实验室的好几个不同的实验中出现过,但却未被识别出来。因此,这一项量子色动力学的计算就成了通过大规模的计算发现新粒子的第一个例子。 万加顿声称:“尽管获得了这一成功,仍有待于不通过任何近似而直接验证量子色动力学。为了获得这样的结果,必须等到比GF11快数百倍的计算机的问世或其效率比现今最好的算法高数百倍的算法的问世”。三旋规范物质族基本粒子质量谱计算公式,也许为寻找其效率比现今最好的算法高数百倍的算法作一点贡献。 |