長島粒子加速器可能帶來的三大科技未來
上週，我們前往紐約長島，參觀了世界上最先進的粒子加速器之一。此行的目的是：參加它的正式啟用儀式。我們的目標是：看看它未來可能會為我們的日常生活帶來哪些技術進步。在容納國家同步輻射光源第二期（NSLS-II，即加速器）的倉庫式建築內，政要們登台亮相。能源部長歐內斯特·莫尼茲、紐約州參議員查克·舒默和紐...
粒子物理學
新的四夸克粒子的「無可辯駁」的證據
歐洲核子研究中心（CERN）昨天宣布，該中心的一個研究小組利用世界上最強大的粒子對撞機，製造出了一種由四個夸克組成的粒子。當今宇宙中大多數物質粒子由兩到三個夸克組成。然而，在過去十年間，世界各地的粒子加速器計畫收集了一些證據，顯示可能存在幾種不同的四夸克粒子。物理學家將這類粒子命名為以字母Z開頭的粒...
關於希格斯玻色子的非常簡單的解釋
弗朗索瓦·恩格勒和彼得·希格斯榮獲今年的諾貝爾物理學獎，幾乎是板上釘釘的事。去年，歐洲核子研究中心（CERN）的物理學家宣布發現了一種新粒子，看起來與難以捉摸的希格斯玻色子極為相似。希格斯玻色子是物理學標準模型的重要組成部分。 1964年，恩格勒和希格斯（分別在不同的論文中）提出了預言這種基本粒子存...
為了物理實驗，需要將一塊50英尺長的磁鐵運送到美國各地。
自從去年夏天發現希格斯玻色子以來，粒子物理學家們正在探索新的途徑，以期揭示宇宙運作的奧秘。然而，最複雜的物理實驗需要龐大的儀器設備，這些設備造價昂貴且建造難度極高。為了避免從零開始建造，美國兩個頂尖的物理實驗室決定改造一些舊設備。而將這些舊設備搬遷到新的實驗室本身就是一項浩大的工程。在芝加哥郊區，費...
大型強子對撞機之後：粒子物理學的下一個真正意義上的大型實驗
大型強子對撞機僅花了三年時間就發現了希格斯玻色子，但建造它卻耗時近二十年。高能物理的運作速度堪比光速，但背後的實際操作卻如同官僚機構的審批、資金申請和專案建置一樣緩慢。因此，為了推動高能粒子物理領域的發展，全球物理學界不斷地構想和重新構想下一個重大突破——其規模之大，甚至足以令人類迄今為止建造的最大...
美國Tevatron對撞機發現希格斯玻色子的誘人跡象
如果把特瓦特隆探測器比喻為一台掃過海灘的金屬探測器，那麼在它生命的最後階段，發現的嗶嗶聲應該會接連不斷。我們得知，它離找到珍貴的希格斯玻色子已經非常接近了……然而，去年九月，它卻停止了運作。只有另一台更強大的探測器，由其他人擁有，才能最終將其捕獲。這就是費米實驗室的科學家今天面臨的情況。他們公佈了來...
首次利用中微子傳送訊息
在真正無線通訊領域邁出的重要一步，科學家們已經掌握了利用中微子發送訊息的方法，他們成功地將一個單字穿過780英尺（約230公尺）厚的基岩，並在另一端成功解碼。這只是第一步，但這項發現預示著，未來或許有一天，潛艇艇員甚至普通民眾都能透過發送不帶電荷的「幽靈」粒子來穿越任何障礙物進行通訊。而這個訊息是什...
超光速中微子的出現或許可以用GPS未能解釋狹義相對論來解釋
看來愛因斯坦關於宇宙速度極限的推測或許並非錯誤。狹義相對論不僅依然成立，還能解釋那些速度超光速的中微子。它們並沒有突破光速，只是因為測量其速度的時鐘的相對論運動，造成了這種錯覺。我們都記得，幾週前，歐洲核子研究中心（CERN）的一些科學家公佈了中微子運動速度超過光速的數據，震驚了物理學界。具體來說，...
費米實驗室停止對強子進行碰撞實驗，轉而研究對μ子進行碰撞實驗。
明天，費米實驗室的研究人員將最後一次關閉他們的Tevatron粒子對撞機，這標誌著一個時代的終結。但對某些人來說，那個時代早已結束。強子就像過季的手提包一樣，早已不再是聚光燈下的焦點。物理學的下一個熱門趨勢是μ子，所有頂尖的物理學家都心知肚明。正因如此，費米實驗室的物理學家們已經開始認真研究μ子對撞...
歐洲核子研究中心令人費解的結果顯示，中微子的移動速度超過光速。
先別急著丟掉你的物理課本，但今天歐洲核子研究中心（CERN）傳來了一些前所未有的奇怪消息，這可能會顛覆標準模型的大部分內容，而且這與大型強子對撞機（LHC）的粒子碰撞或神秘的「上帝粒子」毫無關係。在CERN日內瓦總部和455英里外的義大利格蘭薩索實驗室之間進行常規中微子實驗的物理學家發現，他們偵測到...
大型強子對撞機的最新結果對超對稱萬物理論來說並不樂觀。
大型強子對撞機的最新消息：科學家仍然無法解釋我們存在的意義。在對奇異美粒子（它們的正式名稱）進行的最詳盡分析中，物理學家未能找到超對稱粒子。超對稱粒子是現代物理標準模型中所有已知粒子的「影子夥伴」。這可能意味著它們並不存在，這無疑將是一個非常有趣的發現。歐洲核子研究中心（CERN）的物理學家一直在研...
歐洲核子研究中心和特瓦特隆加速器的最新數據讓我們得以一窺「上帝粒子」的真容
我們知道，幾個月來我們一直聽到有關有趣的「數據波動」的傳聞，但這可是個大新聞——上週末，世界上最偉大的兩台粒子加速器宣布了一些令人興奮的跡象，表明希格斯玻色子可能很快就能被探測到。雖然目前還沒有人歡呼雀躍，但大型強子對撞機和特瓦特隆加速器的碰撞數據綜合起來表明，科學家們可能已經看到了難以捉摸的希格斯...
在南達科他州地下深處，一座礦井變成了物理實驗室，礦工們重返工作崗位。
一群前礦工對霍姆斯特克金礦的詳細了解將有助於尋找暗物質和中微子等宇宙粒子。霍姆斯特克金礦擁有370英里長的隧道，最深處達地下8,000英尺，曾是西半球規模最大、深度最深的金礦。在南達科他州黑山山脈小鎮利德鎮營運的126年間，該礦場為數千人提供了就業機會，並生產了價值約35億美元的黃金。但在1990年...
無中生有：研究人員發現物質可以從真空中憑空產生
人們常說天下沒有白吃的午餐，但密西根大學的幾位科學家卻不這麼認為。他們說，理論上講，在適當的條件下，你可以憑空創造出粒子。你只需要一台超高強度雷射、一台粒子加速器，以及對「虛無」究竟是什麼持開放態度（提示：它其實就是某種東西）。理解他們想法的第一步是改變你對真空的看法；他們認為，真空並非空無一物，而...