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物理学家刚刚发现一个非常奇怪的粒子,它根本不是粒子

听起来像是一个非常糟糕的物理谜题的开始:我是一个真正不是的粒子;我甚至在被发现之前就消失了,而且还没被看到。我破坏了你对物理学的理解,但不要彻底改变你的知识。我是谁?”

这是一个odderon,一个比它的名字还奇怪的粒子,它可能是最近在大型强子对撞机,最强大的原子对撞机上被发现的,在瑞士日内瓦附近一个17英里长(27公里)的环上,粒子以接近光速运动。

刚开始只是复杂的

,奥德隆其实不是粒子。我们所认为的粒子通常非常稳定:电子、质子、夸克、中微子等等。你可以把它们握在手里,随身携带。见鬼,你的手真的是用它们做的。你的手不会很快消失在稀薄的空气中,所以我们可以安全地假设它的基本粒子是长期存在的。[关于夸克的7个奇怪事实]

还有其他的粒子,它们不会持续很长时间,但仍然被称为粒子。尽管寿命很短,它们仍然是粒子。它们是自由的,独立的,能够独立生活,独立于任何相互作用——这是一个真实粒子的特征。

,然后就是所谓的准粒子,这仅仅比完全不是粒子高出一步。准粒子不完全是粒子,但也不完全是虚构的。只是…很复杂。[物理学中18个最大的未解之谜]

如中所述,字面上很复杂。特别是超高速下粒子间的相互作用变得复杂。当两个质子以接近光速相互撞击时,就不像两个台球在一起破裂。更像是两只水母摇摇晃晃地撞在一起,把肠子翻了个底朝外,让所有的东西都重新排列好,然后它们又回到了水母的状态。

感觉就像

在所有这些复杂的混乱中,有时会出现奇怪的图案。微小的粒子在眨眼间弹出或消失,只跟随另一个稍纵即逝的粒子——而另一个。有时这些粒子的闪光以特定的顺序或模式出现。有时甚至根本不是粒子的闪光,而仅仅是碰撞-振动混合物中的振动,这表明存在一个瞬态粒子。

物理学家在这里面临着一个数学难题。他们可以试图完全描述所有导致这些冒泡模式的复杂混乱,或者他们可以假装——纯粹是为了方便——这些模式本身就是“粒子”,但有一些奇怪的特性,比如负质量和自旋会随着时间而改变。[5令人难以置信的数学事实]

物理学家选择了后者,于是准粒子诞生了。准粒子是在高能粒子碰撞中出现的短暂的、冒泡的模式或能量波纹。但是由于要从数学上完全描述这种情况需要大量的工作,物理学家们走了一些捷径,假装这些模式是他们自己的粒子。这样做只是为了使数学更容易处理。所以,准粒子被当作粒子来对待,尽管它们绝对不是

,就像假装你叔叔的笑话真的很有趣。“KdSPE”是一种特殊类型的准粒子,它被称为奥德隆,被预言存在于上世纪70年代。它被认为是在奇数的夸克粒子——物质的构建块——在质子和质子之间短暂闪现的情况下出现的。反质子碰撞。如果在这个粉碎场景中出现了odderon,那么粒子之间碰撞的横截面(一个粒子撞击另一个粒子的容易程度的物理术语)将略有不同

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