美国科学家认为,夸克有可能是由比其更小的物质构成的,如果这一说法正确,粒子物理学中的经典模型将会受到挑战。

根据粒子物理学中的经典模型,亚原子粒子是由夸克组合成的,例如,一个质子就包含两个“上”夸克和一个“下”夸克。直到今天,物理学家们还相信夸克实质上就是空间中的单个点。但是,位于芝加哥的费米实验室的一组科学家却在粒子碰撞中观察到了与这种认识似乎相抵触的现象。

费米实验室的这组科学家,在世界上最大的粒子加速器Tevatron上,对质子和反质子间对撞过程中所产生的碎片溅射情况进行了观察。在能量最低时,他们发现溅射数量与标准模型的预测结果完全一致。然而,高能溅射数量却大得出乎预料。

如果说夸克由更小的成分构成的话,这个现象就可以解释了。该研究小组已将他们的成果提交给了《物理评论通信》。与此同时,理论物理学家却在考虑这一实验结果的其他可能的解释。一种可能性是,目前关于动量在夸克和构成质子与反质子的胶子间的分配的理论需要修正,这将意味着标准模型并不需要做大的改动。另一种可能性是,在碰撞过程中产生了一种新粒子,即一种被称为Z'的粒子的较重的粒子。在这种情况下,标准模型几乎无需改动、位于日内瓦的欧洲核子研究中心(CERN)的一位科学家说,这样一种粒子能与夸克发生相互作用,从而增加高能碰撞的次数。

费米实验室希望,对其实验现象的详细解释能够弄清事实到底属于以上两种情况中的哪一种。但是,如果夸克真的确有其内部结构,那么标准模型就必需做重大修正。

[田学文译自New Scientist,1996年2月17日]

德国科学家发现112号元素

位于德国Darmstadt的GST重离子研究中心的核物理学家于今年2月9日下午10点37分发现丁第112号元素,这是目前世界上最新最重的元素,原子量达277。

112号元素是该中心1981年以来发现的第6个超重元素,是过去两年内发现的第3个。

由德国科学家率领的一个多国研究小组,在3个星期的时间内,用5×1018个锌离子以每秒3万公里的速度连续轰击一个铅靶,得到了112号元素的一个单个原子。这个原子仅存在了三分之一毫秒,然后先衰变为第110号元素(这个元素本身是1994年才发现的),再经过另外4个短寿命的元素衰变为第100号元素镄,以后科学家们就失去了线索,

该中心的科学家Gunter Siegert说:“对我们来说这似乎是一个很短的时间,但在核物理学上却是一个很长的时间。了解将原子核束缚在一起的力有助于我们了解宇宙的起源。我认为我们能够接近元素周期表的末端是一件让人非常激动的事情。”

研究小组的科学家们希望将发现新元素的工作继续进行下去,虽然并没有把握还有可能发现新的元素。他们对114号元素特别感兴趣。理论上114号元素应当比较稳定,半衰期可能超过几秒钟。

[田学文译自New Scientist,1996年3月2日]