新(xīn)華社日内瓦3月5日電(記者(zhě)劉曲)歐洲核子研究中心(xīn)(CERN)5日宣布批準一項新實驗,旨在利用大型強子對撞機(LHC)尋找一些假想粒子,包括與暗物質、中性粒子等有(yǒu)關的所謂“暗光子”等。
歐(ōu)洲核子研究中心發表公報說,這一名為“前向搜索(suǒ)實驗”(FASER)的項目将(jiāng)于2021年啟動(dòng)。作為該(gāi)中心現有物理研究的補充,實驗将(jiāng)有望提高發(fā)現新(xīn)粒(lì)子的可能性。
歐(ōu)洲核子研究中心(xīn)的(de)大型強(qiáng)子對撞機目前有4個主要探測器,但它們不(bú)适合探測可能與光束平行産生的弱相互作用粒子。這些粒子(zǐ)可能在不與任(rèn)何材料相互作用的情況下行(háng)進(jìn)數百米,然後(hòu)轉變(biàn)為已知(zhī)的、可探測粒(lì)子,例如電子和正電(diàn)子,并沿(yán)着當前的光束線從探測器(qì)中逃逸(yì)。
新批準的這一實(shí)驗将被設置(zhì)在大型強子對撞(zhuàng)機實驗項目ATLAS對撞點下遊480米的(de)光束軌迹上。盡管粒(lì)子束中質子的運行(háng)軌迹将被大型強子對撞(zhuàng)機(jī)周圍的磁鐵(tiě)彎曲,但弱(ruò)相互(hù)作用粒子将沿直線(xiàn)繼續(xù)行進,它們的“衰變産物”或可被(bèi)FASER發現。
可能被找到的新粒子将與光(guāng)束線保持高度平(píng)行且散布面極小,因此這一高靈敏度的搜索任務可以用體積相對較小的(de)FASER實驗裝置來執(zhí)行。FASER實驗裝置的總長度不到5米,其核心圓柱形結構(gòu)半徑為10厘米。
暗物(wù)質是一種假想(xiǎng)的物質,被認為(wéi)由弱相互作用大質量粒子構成,它不與電磁力相互作用,也無法用光(guāng)直接(jiē)探測。天(tiān)體物理(lǐ)學(xué)證據表明,暗物質(zhì)約占(zhàn)宇宙總質(zhì)量的27%,但從未在實驗室中(zhōng)被觀察和研究過。