超级计算机探测着名但混乱的粒子分裂

 作者:太叔宀牧     |      日期:2017-03-15 01:01:32
通过MacGregor Campbell BREAK-UPS经常是凌乱的,将亚原子粒子分裂成更轻的子粒子也不例外现在,模拟一个特别着名的粒子衰变的能力可以帮助回答物理学中最热门的问题之一:为什么宇宙似乎比反物质包含更多的物质 “模拟粒子衰变可以帮助解释为什么宇宙比反物质有更多的物质”根据我们目前的图片,大爆炸产生了相同数量的粒子和反粒子,其中大部分相互湮灭以释放能量在某些时候,某些未知因素必然导致粒子比反粒子略多 1964年詹姆斯·克罗宁(James Cronin)和当时在芝加哥大学(University of Chicago)的瓦尔菲奇(Val Fitch)观察到称为kaons的亚原子粒子衰变成两种π介子,这是另一种类型的粒子我们认为反物质是物质的精确副本,但某些性质反转 - 例如,带电粒子的反粒子具有相反的电荷然而,对于Fitch和Cronin所观察到的衰变,反物质必须在其他一些基本方面有所不同这只是解释更重要的物质 - 反物质谜题所需要的那种不对称性,并且在1980年,他们的工作获得了诺贝尔物理学奖然而,理解这种与Kaon衰变有关的相互作用已经证明是艰难的存在衰变的理论机制,但没有人能够确定其预测是否与实验观察结果相符现在,来自英国,美国和德国的一组研究人员使用位于伊利诺伊州阿贡国家实验室的IBM BlueGene / P超级计算机以及其他超级计算机来模拟第一次衰变为两个π介子的Kaon该团队使用一种称为格子QCD的技术来模拟5平方米的空间区域,其中夸克和携带力的胶子之间发生数百次相互作用 “结果是一种各种各样的粒子,反粒子和胶子,”纽约哥伦比亚大学的团队成员诺曼基督说该团队首先模拟了一个由夸克和奇怪的反夸克组成的kaon,然后将后者切换为向下的夸克粒子物理学的标准模型表明,这种变化应该产生制造两个π介子所需的两个夸克 - 反夸克对接下来,团队模拟了π介子,这使他们能够计算出它们确实由kaon产生的概率在计算机时间281天之后,结果是kaon衰变为与实验测量相匹配的两个π介子的概率值(arxiv.org/abs/1111.1699) “如果没有这台超级计算机,这是一个我们甚至无法触及的计算,”基督说尽管如此,这项工作将发表在“物理评论快报”上,并没有完全解释物质 - 反物质不对称的思想,以支持kaon衰变这将需要在更强大的超级计算机上进行更复杂的仿真如果这也与实验一致,则可能意味着包含所有已知粒子和力但几乎肯定不完整的标准模型足以解释物质 - 反物质难题位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的SLAC国家加速器实验室的Aaron Roodman表示,任何不匹配都可能揭示出对新物理学的需求 “如果他们不同意,那么我们可能会有新的东西,”他说更多关于这些主题: