
歐洲大型強子對撞機的緊湊型μ子螺旋型磁譜儀(CMS)

對撞事件如標准模型預期的那樣進行。這種事件是尋找迷你黑洞的背景
12月21日消息,歐洲核子研究中心(CERN)大型強子對撞機CMS探測器任務團隊完成了對高能質子撞擊產生的迷你黑洞的搜尋工作。但是,科學 家迄今並未發現迷你黑洞產生證據,而對撞實驗產生多種理論模式預測的質量為3.5至4.5萬億電子伏特(1012電子伏特)黑洞的可能性已被排除。
據科學家預測,迷你黑洞存在於某些理論模式中,這些理論模式通過假設三維空間之外還存在額外“卷曲”維度,試圖將量子力學和相對論這物理學的兩 大理論統一起來。這種理論預測,在大型強子對撞機高能運行狀態下,粒子之間或能近距離撞擊,從而對這些假定額外維度變得足夠敏感。
這種情況下,相撞的粒子以類似於電磁力、強力和弱力等宇宙中其他三種基本作用力的強度發生引力相互作用。接著,兩個撞到一起的粒子可能會形成迷 你黑洞。如果確如理論預測的那樣,迷你黑洞會瞬間消失,產生由正常物質的亞原子粒子構成的與眾不同的噴射物。在圍繞大型強子對撞機對撞點設置的高精度 CMS探測器內,可以觀測到黑洞從誕生到消失的整個過程。
CMS探測器一直在尋找大型強子對撞機2010年以7萬億電子伏特(TeV)的質心能量運行期間所有質子對撞產生的此類事件。然而,科學家並未 發現迷你黑洞的實驗證據。這種非觀測結果就排除了質量高達3.5至4.5萬億電子伏特的迷你黑洞的存在,而這個能量範圍是假設額外維度存在的一系列理論模 型的基矗
CMS探測器實驗結果刊登在最新一期的《物理快報B輯》雜志上。經過短暫技術維護,大型強子對撞機將於2011年初重新啟動,屆時,CMS探測器任務團隊將努力獲取更多的數據。