大型强子对撞机能否找到爱因斯坦预言的物质状态( 二 )

布鲁克海文实验室的研究人员让剔除了电子的金原子相撞后,在涌出的大量粒子中发现了一种奇怪的信号,显示这些原子内部的质子中已经挤满了胶子、正开始形成色玻璃凝聚态。在此之后,科学家又在大型强子对撞机中用重离子开展了进一步碰撞实验,也取得了类似的结果。然而,如果让质子在相对论速度下相撞,我们只能短短瞥见一眼质子的内部构造,因为这些亚原子粒子转瞬间就会发生剧烈爆炸、灰飞烟灭。因此,要想真正探测质子的内部结果,我们必须采用一种更“温和”的手段。

当质子等带电粒子被加速到高速时,便会产生强大的电磁场,并以光子的形式释放出能量。这种能量泄漏一度被认为是粒子加速器的副作用,没有得到人们的重视。不过,物理学家如今已经找到了一些新方法,使我们能够充分利用这些高能光子的优势。当质子在加速器中迅速擦肩而过时,释放出的“光子风暴”可以导致质子与光子相撞,而这种所谓的“超外围碰撞”正是我们弄清高能粒子内部运作情况的关键。科学家解释道,高能光波击中质子时,可以在不破坏质子的情况下产生各类粒子。而这些粒子被探测器记录下来之后,科学家便能够以从未有过的精度、重现质子的内部结构。

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