假想粒子

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:03

假想粒子,理论物理学家提出的物理模型中假想的一些粒子,基本没有切实的实验依据,很有可能宇宙中根本就不存在这些粒子。这些粒子的提可能只是为了给某些物理现象作一种可能的解释,或者是因为这种粒子如果存在也不会破坏现有的物理定律,因此没有理由相信它们一定不存在。

简介假想粒子,理论物理学家提出的物理模型中假想的一些粒子,基本没有切实的实验依据,很有可能宇宙中根本就不存在这些粒子。这些粒子的提可能只是为了给某些物理现象作一种可能的解释,或者是因为这种粒子如果存在也不会破坏现有的物理定律,因此没有理由相信它们一定不存在。

暗物质相关假说中的假想粒子有大质量弱相互作用粒子(WIMP)、惰性中微子(sterile neutrino)、加速子(Acceleron)。

超光速理论研究中的运动速度远超光速的快子(tachyon,也叫速子、迅子)。

弦理论中一些仅带有北极或南极单一磁极的磁单极子,以及X玻色子和Y玻色子。

作为标准模型的补充提出的超对称理论认为,每一种基本粒子都匹配一种被称为超对称伙伴(Superpartner)的粒子,玻色子的伙伴如重力微子(gravitino)、光微子(photino)、胶微子(gluino),而费米子的伙伴叫超粒子(sparticle),就是在每种费米子前加一个s,如超电子(selectron)、超夸克(squark)、超中微子(neutrilino)。

此外还有其它一些理论提出的轴子、引力子等等。

在标准模型理论基础上还有一些可能的新强子态复合粒子被提出,由2个胶子或3个胶子组成的胶球(glueball),由胶子和夸克组成的混杂态(hybrid state),由4个夸克组成的四夸克态,由5个夸克组成的五夸克态,由6个夸克组成的六夸克态(双重子态)等等。1

大质量弱相互作用粒子大质量弱相互作用粒子英语:Weakly interacting massive particles,简称WIMP),是一种仍然停留在理论阶段的粒子,是暗物质最有希望的候选者。理论预言这种粒子应该有以下两个特点:

粒子只通过弱核力和引力产生相互作用,或者粒子的相互作用截面小于弱核力作用截面;

与普通粒子相比质量较大。

由于它们不参与电磁力作用,因此无法被直接探测到;由于它们不参与强核力作用,因此它们基本上与普通物质不发生相互作用;由于它们较大的质量,因此它们运动的速度相对缓慢,因而能够成团聚集。根据以上特点,WIMP被认为是最有可能的“冷暗物质”候选者。

现在很多实验正在寻找在理论上的“大质量弱相互作用粒子”(WIMPS)的粒子,它最有可能是暗物质。各个实验在地下的那些订做的设备全都等着一颗“大质量弱相互作用粒子”撞击原子核并引起一次反弹的时刻的到来。这样的实验必须在地下进行,以防止宇宙射线干扰结果。1

快子快子(英语:tachyon)也称为迅子速子,是一种理论上预测的超光速次原子粒子。这种由相对论衍生出的假想粒子,总是以超过光速的速度在运动。快子与一般物质(相应称为慢子(tardyon))的相互作用可能不明显,所以即使其存在也不一定能侦测得到。在狭义相对论中,快子具有类空的四维动量和虚的原时,并被限定在能量-动量图中的类空区间部分。因此,它无法降低速度至亚光速状态。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学