人类发现光子-光子碰撞的直接证据


人类发现光子-光子碰撞的直接证据
文章图片

文章图片
据物理学家组织网报道 , 欧洲核子中心(CERN)的ATLAS探测器中 , 发现了高能量下光子被光子散射的首个直接证据 。这一过程极为罕见 , 两个光子相互作用并改变了方向 , 这证实了量子电动力学的最早预测之一 。
ATLAS探测器项目物理协调员丹·托沃里说:“这是里程碑式的成果 , 是光在高能量下自身相互作用的第一个直接证据 。这种现象在电磁学经典理论中是不可能的 , 因此这一成果有助于我们进一步理解量子电动力学理论 。”
几十年来 , 科学家一直难以获得高能光子间散射的直接证据 , 直到2015年大型强子对撞机第二次运行才为此带来希望 。由于加速器以前所未有的碰撞速度撞击铅离子 , 使获得光子间散射的证据成为可能 。
来自美国布鲁克黑文国家实验室的ATLAS项目重离子物理组召集人彼得·斯坦博格表示 , 这次测量对于重离子课题组和高能量物理组颇有吸引力 , 各自的计算结果表明 , 可以通过研究铅离子碰撞来获得重要信号 。
重离子碰撞能提供独一无二的环境来研究光子间散射 。随着大型强子对撞机发出铅离子束 , 其周围产生大量光子 , 当铅离子到达ATLAS探测器并在其中心相遇时 , 极少的光子可能会发生相互作用和散射 。这些相互作用被称为“超外围碰撞” 。
人类发现光子-光子碰撞的直接证据
文章图片

文章图片
当铅离子到达ATLAS探测器并在其中心相遇时 , 极少的光子可能会发生相互作用和散射 。
在2015年进行的超过40亿次实验中 , ATLAS探测器发现了13个光子间散射候选目标 。统计结果显示出标准偏差为4.4 , 可以作为报告高能现象下光子间散射的第一个直接证据 。
【人类发现光子-光子碰撞的直接证据】来源:科学书屋