林知夏:" 好好好,你这么玩是吧?"
何倾心:" 请开始你的表演,亲爱的物理课代表。"
林知夏:" 数字454本身在物理学中并没有直接的特殊含义,不像一些如光速(约为299,792,458米\/秒)或者其他物理常数那样具有明确的物理意义。"
林知夏:" 但是我可以联想到一些东西。"
林知夏:" 实验数据、波长、粒子能量、原子质量单位等。"
何倾心:" 那就说粒子能量吧。"
林知夏:" 在粒子物理学中,粒子的能量通常以电子伏特(eV)为单位,而在高能物理实验中,如大型强子对撞机(LHC)中的碰撞,粒子的能量通常会达到GeV(十亿电子伏特)甚至TeV(万亿电子伏特)量级。以下是几个在实验中可能具有接近454 GeV能量的粒子的例子:"
林知夏:" 1. W和Z玻色子:在质子-质子对撞实验中,当两个质子以接近454 GeV的能量对撞时,可能会产生W和Z玻色子。W和Z玻色子的质量分别约为80.4 GeV和91.2 GeV,因此,在对撞中产生的这些玻色子会伴随着大量的动能,使得它们的总能量可能接近或超过454 GeV。"
林知夏:" 2. 顶夸克:顶夸克是已知最重的夸克,其质量大约为173 GeV。在LHC中,通过质子对撞产生的顶夸克对,每个夸克的能量可能包括其静止质量加上大量的动能,总能量可以轻易超过454 GeV。"
林知夏:" 3. 希格斯玻色子:希格斯玻色子的质量约为125 GeV。在LHC中,当质子以接近454 GeV的能量对撞时,通过不同的相互作用过程,可能产生希格斯玻色子,尽管其静止质量远低于454 GeV,但由于它是在高能碰撞中产生的,所以其总能量会更高。"
林知夏:" 4. 超对称粒子:如果超对称理论是正确的,那么在454 GeV的能量尺度上,可能存在超对称粒子(sparticles)的共振态。这些粒子的质量可能会在这个能量范围内。"
林知夏:" 这些微粒蕴藏的总能量不仅包含了其固有的静质量,还融入了因激烈碰撞而激发出的动能。因此,即便这些粒子的静质量远远小于454 GeV,通过碰撞所产生的总能量依旧能够逼近乃至超越这一数值。实际上,在实验过程中,科学家们考量的重点是对撞质子的总能量,而非单一粒子的能量值。例如,在大型强子对撞机(LHC)中,质子与质子之间的碰撞能释放出高达13 TeV的能量(每颗质子),这远远超过了454 GeV的阈值,展现了人类探索微观世界的无限可能。"
何倾心:" 说的不错嘛。"
何倾心:" 让你装了波大的。"
林知夏:" 彼此彼此啊。"
何倾心:" 学习法学的物理课代表,厉害呀。"
林知夏:" 你也挺厉害,高中学科生物地理化学的历史课代表。"
两人相视一笑。