强子的分类
按其组成夸克的不同,强子还可以分为:重子(Baryon):重子由三个夸克或三个反夸克组成,它们的自旋总是半数的,也就是说,它们是费米子。它们包括人们比较熟悉的组成原子核的质子和中子和一般鲜为人知的超子(Hyperon, 比如Δ、Λ、Σ、Ξ和Ω),这些超子一般比核子重,而且寿命非常短。介子(Meson):介子由一个夸克和一个反夸克组成,它们的自旋是整数的,也就是说,它们是玻色子。介子有许多种。在高空射线与地球空气相互作用时会产生介子。其它很稀有和奇怪的强子。由多于三个但单数的夸克或反夸克组成类似重子的强子。由多于一对夸克-反夸克对组成的类似介子的强子。完全由胶子组成的粒子。介子的自旋(粒子的固有角动量)量子数为整数(也称玻色子)重子的自旋量子数为半整数。(也属于费米子)质子的自旋量子数为 半整数 1/2,并且参与强相互作用。所以质子属于强子的一种。目前发现的所有强子都满足盖尔曼-西岛关系,即:S=2(Q-I3)-B,S是奇异数,Q是电荷,I3是同位旋,B为重子数.相关词条:大型强子对撞机世界上最强大的粒子加速器。
强子有哪些?
强子(Hadron)是一种亚原子粒子,所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子。强子包括重子和介子。按目前的物理理论强子是由夸克、反夸克和胶子组成的。胶子是量子色动力学中的力子,它将夸克连在一起,强子是这些连接的产物。
按其组成夸克的不同,强子还可以分为:
重子(Baryon):重子由三个夸克或三个反夸克组成,它们的自旋总是半数的,也就是说,它们是费米子。它们包括人们比较熟悉的组成原子核的质子和中子和一般鲜为人知的超子(Hyperon,
比如Δ、∧、∑、Ξ和Ω),这些超子一般比核子重,而且寿命非常短。
介子(Meson):介子由一个夸克和一个反夸克组成,它们的自旋是整数的,也就是说,它们是玻色子。介子有许多种。在高空射线与地球空气相互作用时会产生介子。
其它很稀有和奇怪的强子。
由多于三个但单数的夸克或反夸克组成类似重子的强子。
由多于一对夸克-反夸克对组成的类似介子的强子。
完全由胶子组成的粒子。
介子的自旋(粒子的固有角动量)量子数为整数(也称玻色子)
重子的自旋量子数为半整数。(也属于费米子)
质子的自旋量子数为
半整数
1/2,并且参与强相互作用。所以质子属于强子的一种。
什么是大型强子对撞机?
世界上最大的原子对撞机,大型强子对撞机,在法瑞边界下形成一个17英里长(27公里)的环。(图像:{Max MixiLee布莱斯/CERN)“KDSPs”大Hadron Collider(LHC)是现代粒子物理学的奇迹,它使研究者能够深入现实。它的起源可以追溯到1977年,当时欧洲核子研究组织(CERN)前主任约翰·亚当斯爵士(Sir John Adams)建议修建一条地下隧道,可以容纳能够达到极高能量的粒子加速器,根据物理学家Thomas Schórner Sadenius在2015年发表的一篇历史论文, ,该项目在20年后,即1997年正式获得批准,在一个16.5英里长(27公里)的环上开始了建设,这个环穿过法瑞边界,能够将粒子加速到光速的99.99%,并将它们粉碎在一起。在这个环内,9300块磁铁以每秒11245次的速度引导着两个相反方向的带电粒子包,最后将它们聚集在一起进行正面碰撞。该设施每秒能产生约6亿次碰撞,喷射出难以置信的能量,偶尔还会喷射出一种奇异的、从未见过的重粒子。大型强子对撞机的运行能量是先前保持记录的粒子加速器费米实验室在美国退役的Tevatron “KDSP”的6.5倍。大型强子对撞机总共耗资80亿美元,其中5.31亿美元来自美国。来自60个不同国家的8000多名科学家合作进行了这项实验。加速器于2008年9月10日首次开启光束,碰撞粒子的强度仅为最初设计强度的千万分之一。 在开始运行前,有人担心新的原子粉碎机可能会破坏地球,可能是通过制造一个耗资巨大的黑洞。但任何一位著名的物理学家都会说,这种担心是没有根据的。 “大型强子对撞机是安全的,任何关于它可能带来风险的暗示都纯属虚构,”欧洲核子研究中心总干事罗伯特·艾玛过去曾对《生活科学》表示。 并不是说,如果使用不当,该设施不会有潜在的危害。如果你把手伸进光束中,光束将移动中的航空母舰的能量聚焦到小于一毫米的宽度,它会在光束中打一个洞,然后隧道中的辐射会杀死你。过去10年里, 的开创性研究 ,大型强子对撞机的两个主要实验,ATLAS和CMS,分别操作和分析它们的数据。这是为了确保两种合作都不会影响对方,并确保每一种合作都对其姐妹实验提供检查。这些仪器已经产生了2000多篇关于基本粒子物理许多领域的科学论文。 2012年7月4日,科学界屏息凝望,大型强子对撞机的研究人员宣布发现希格斯玻色子,这是一个有着50年历史的理论,被称为标准物理模型的最后一块拼图。标准模型试图解释所有已知的粒子和力(重力除外)及其相互作用。早在1964年,英国物理学家彼得·希格斯(Peter Higgs)就曾写过一篇关于现在以他的名字命名的粒子的论文,解释了宇宙中质量是如何产生的。 希格斯粒子实际上是一个渗透到所有空间的场,并拖拽着穿过它的每一个粒子。有些粒子在磁场中跋涉得更慢,这与它们较大的质量相对应。希格斯玻色子正是这一领域的一个体现,物理学家们已经追求了半个世纪。大型强子对撞机是为了最终捕获这个难以捉摸的采石场而建造的。最终发现希格斯粒子的质量是质子的125倍,彼得·希格斯和比利时的理论物理学家Francois Englert在2013被授予诺贝尔奖以预测它的存在。ge强子对撞机是由一位3D艺术家创作的。束管表示为透明管,反向旋转的质子束显示为红色和蓝色。(Daniel Dominguez/CERN) 即使有希格斯粒子在手,物理学家也不能休息,因为标准模型仍然有一些洞。首先,它不涉及引力,而引力主要被爱因斯坦的相对论所涵盖。它也不能解释为什么宇宙是由物质而不是反物质构成的,而反物质应该在时间开始时以大致相等的数量被创造出来。它对暗物质和暗能量完全沉默,而暗物质和暗能量在它诞生之初还没有被发现。 在大型强子对撞机启动之前,许多研究人员都会说,下一个伟大的理论是一个被称为超对称的理论,它在所有已知粒子中添加了相似但质量更大的孪生伙伴。其中的一个或多个重伙伴可能是构成暗物质的粒子的完美候选者。而且,超对称开始控制重力,解释了为什么它比其他三种基本力弱得多。在希格斯粒子被发现之前,一些科学家希望玻色子最终会和标准模型预测的略有不同,暗示着新的物理学。 但是当希格斯粒子出现时,它是异常正常的,正好在标准模型所说的质量范围内。虽然这对于标准模型来说是一个伟大的成就,但它却让物理学家们没有任何好的线索可以继续下去。一些人已经开始谈论过去几十年来追逐的理论,这些理论在理论上听起来不错,但似乎与实际观察不符。许多人希望大型强子对撞机的下一次数据采集运行将有助于清理其中的一些混乱。 大型强子对撞机于2018年12月关闭,进行两年的升级和维修。当它重新上线时,它将能够在能量稍微增加的情况下粉碎原子,但每秒的碰撞次数是原来的两倍。到时候会发现什么,谁也猜不到。已经有人在谈论一种更强大的粒子加速器来取代它,它位于同一区域,但大小是大型强子对撞机的四倍。这个巨大的替代品可能需要20年和270亿美元来建造。 额外的资源: 对大型强子对撞机进行虚拟巡演。阅读更多关于欧洲核子研究中心的科学知识。看看这组希格斯粒子图像
强子对撞机有什么用?
问题一:什么是 大型强子对撞机 具体做什么用 。。 新华网消息:据美联社11日报道,大型强子对撞机(LHC)的建造目的是帮助科学家深入了解宇宙本质和物质本源。 问:什么是LHC? 答:它是世界上威力最强大的粒子加速器,掩埋在一条27公里长的地下隧道里,被大型探测器环绕。 问:“强子”是什么? 答:是指在原子核内发现的粒子―――例如质子或中子。 问:这台对撞机由谁建造,耗资多少? 答:欧洲核研究组织(CERN)的科学家在1984年提出了这一项目的构想。该组织的20个成员国以及美国、日本等观察员国家向这个项目捐助了约100亿美元。 问:对撞机如何工作? 答:对撞机以接近光速的速度发射质子绕隧道运动。超冷磁体引导质子相向运动并实现碰撞。 问:探测器有什么作用? 答:当质子对撞时,探测器将寻找除了我们已知的空间三维和时间一维之外的维度。 它们还将寻找“暗物质”(科学家认为大部分的宇宙由暗物质构成)、反物质(已知物质的镜像物质)和至今未曾现身的希格斯玻色子(它可以解释其他各种粒子如何具有质量)。之前所有这些物质的存在都是理论上的,从未得到证实。 问:这项实验中的“宇宙大爆炸”部分如何? 答:一部探测器将观察铅离子的对撞,模拟宇宙大爆炸瞬时之后的状况。科学家希望能从中了解到物质是如何形成的。 问:科学家还希望了解哪些内容? 答:如果对撞机证明了新粒子的存在,也许会对著名的物理学假说“弦理论”构成考验。该理论试图用统一的公式来描述量子力学和引力。
问题二:什么是大型强子对撞机,它有什么作用? 大型强子对撞器(Large Hadron Collider,LHC),是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机,作为国际高能物理学研究之用。(全球定位点:北纬46°14′00″,东经6°03′00″46.233333333333;6.05) LHC已经建造完成,北京时间2008年9月10日下午15:30正式开始运作,成为世界上最大的粒子加速器设施。但在2008年9月19日,LHC第三与第四段之间用来冷却超导磁铁的液态氦发生了严重的泄漏,导致对撞机暂停运 CERN的大型强子对撞机转。 它将是世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,英文名称为LHC(Large Hadron Collider)。它是一个圆形加速器,深埋于地下100米,它的环状隧道有 27 公里长,因此走完全程要花4个多小时。你可以将百慕大、摩纳哥和4个梵蒂冈塞进它所占的区域内。近期,大型强子对撞机将投入使用。 位置: 它坐落于在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心(又名欧洲粒子物理实验室),横跨法国和瑞士的边境。 它有什么用途? 大型强子对撞机将两束质子分别加速到7TeV(7万亿电子伏特)的极高能量状态,并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象,例如,寻找标准模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。
问题三:大型强子对撞机是干什么用的?谁能用简单的话帮我解释? 高能粒子在高速撞击后,会产生碎片。就好像两个汽车相撞以后会撞成一堆零件一样。 这些碎片揭示着这些粒子的构成,同时伴随有很多物理现象的产生,比如质量和能量的转化等等。撞的越狠,揭示的东西可能越多。 所谓撞的越狠就是撞的时候速度越快,而大型强子对撞机就是利用长达几公里,几十公里,几百公里的环形加速器,把粒子加速到惊人的地步。 前段时间出事故的那个欧洲的世界最大的对撞机,就能将粒子加速到接近光速的地步。
问题四:告诉我 大型强子对撞机 到底是用来干啥的,怎么运 以接近光速的速度向前冲,两个强子束狭路相逢、迎面撞上……一瞬间,在一个极小的空间内产生了巨大的能量,比太阳中心热10万倍的高温。没错,这就是强子对撞机要制造的实验效果。
物理学家们试图让强子加速以后,相互碰撞可以达到宇宙大爆炸时宇宙中粒子能够达到的能量等级,窥视宇宙大爆炸的某些情形。
这一次,科学家们把发现暗物质、反物质、引力、多余维度等所有宇宙的秘密都寄希望于LHC,希望能够窥见那些迄今为止不为人知的冥冥之中的宇宙奥秘。祁鸣说,首要任务是找寻被喻为“上帝粒子”的“希格斯玻色子”。
大型强子对撞机的问世就是为了解开宇宙大爆炸之谜。
问题五:对撞机有什么用? 原理:用两个以99.99%光速运转的质子相撞产生的能量及物质进行探究目的:探索宇宙大爆炸时产生的物质及能量,进而知道构成物质质量的粒子,完全了解宇宙大爆炸时到底产生了什么.但是实验结果要在几年后得出. 跟你说一件事:在这次实验中还有不少我们中国的科学家 !!
问题六:什么事强子对撞机?有什么用处? 我来说个简单的:
对撞机是人类研究基本粒子的有力装备!
顾名思义把现在已知的最小粒子对撞,若有新的粒子出现,则说明还有更小的粒子结构.
强子(质子和中子)是我们现在已知的(实验证明的)最小微粒
明白了吧,让我们一起期待结果吧
问题七:强子对撞机是干什么用的 研究物质构成的,原理如下:如果你需要知道一个物体是什么组成就撞碎它,从碎片中,寻找构成物质的基本粒子。随着对装机能量的提升,期待撞出更多的碎片。