单位文秘网 2021-08-20 09:23:38 点击: 次
学校、年级、班级甚至座位等一系列特征来标识一名学生一样,学校、年级、班级和座位就相当于标识一名学生的“量子数”。
对于费米子来说,它们在任何时候都不会有两个处于同一个状态;而对于玻色子呢,它们却喜欢不分彼此地共处一态。打个比喻。假如用一系列挂着不同门牌号的房间来代表粒子的不同状态。现在要安排一群粒子住进去。如果是玻色子,它们就倾向于同住在一起,所以你会发现,最后它们全挤在了一个房间。而要是费米子呢,则倾向于每人各占一个房间,哪怕你一开始是让它们同住在一起的,最后也要各自分开。
超对称理论认为,每一种粒子都有其超对称伙伴,玻色子的超对称伙伴是费米子,费米子的超对称伙伴是玻色子。这里的“超对称”是玻色子和费米子一一对应的意思。比如说,电子是费米子,它的超对称伙伴“超电子”应该是玻色子;希格斯粒子是玻色子,它的超对称伙伴“超希格斯子”应该是费米子……如此等等。当然,这些超对称粒子至今一个都没发现。但超对称理论认为,可能这些超对称粒子质量都太大,需要在能量更高的粒子加速器上才能产生。这也是这次强子对撞机要升级的原因,升级完之后,最重要的一个目标就是寻找这些大个头的超对称粒子。
超对称理论据称可以解释弱核力和引力为何强度相差悬殊的问题,此外,超对称粒子也是暗物质粒子的理想候选者。
如果超对称粒子真的存在,那么基本粒子大家族的成员就翻了一倍。这些粒子肯定也与“宇宙处在稳定态还是亚稳定态”这个问题密切相关。所以,哪怕目前的计算说我们的宇宙处于亚稳定态,它迟早有一天要毁灭,但超对称粒子一出现,说不定这个结论就翻盘了。
那么,现在我们就有双重的理由乐观了。
首先,目前顶夸克和希格斯粒子的精确质量都还待定,预言宇宙将要毁灭还为时尚早。
其次,哪怕这两个质量精确测量出来了,而且计算结果表明,我们的宇宙的确处于危险的亚稳定态,但这也还不能盖棺论定,只要实验证明超对称粒子存在,那这个结论就依然有被推翻的可能。
小贴士
顶夸克
标准模型认为,像质子、中子之类比较重的粒子是由3个夸克组成的。夸克分上、下、粲、奇、底、顶6种。顶夸克最重,所以最难也是最后发现。它衰变很快,只存在十万亿亿分之一秒,和构成质子的夸克不一样,它的质量很大,相当于质子静止质量的171倍。
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