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如何走过CERN的走廊有助于40年前发现胶子

四十年前,在1979年,德国DESY实验室的实验首次直接证明了胶子的存在 - 强力的载体将“胶”夸克成质子,中子和其他统称为强子的粒子。这一发现是粒子物理学史上的一个里程碑,因为它有助于建立强力理论,称为量子色动力学。

结果来自1976年在欧洲核子研究中心走廊时走向理论家约翰·埃利斯的想法。正如埃利斯所说,他从欧洲核子研究中心自助餐厅走过桥回到他的办公室,在图书馆的拐角处转过来“直接搜索胶子的最简单的实验情况是通过电子 - 正电子湮灭中的bre致辐射产生。” 在这个过程中,电子和正电子(电子的反粒子)会湮灭并偶尔产生三个“射流”的粒子,其中一个是由夸克 - 反夸克对辐射的胶子产生的。

埃利斯和理论家Mary Gaillard和Graham Ross接着写了一篇题为“在e + -e-湮灭中搜索胶子”的论文,其中他们描述了这个过程的计算,并展示了DESRA的PETRA对撞机和SLAC的PEP对撞机能够观察它。埃利斯然后访问了DESY,举办了一个关于这个想法的研讨会,并与准备在PETRA工作的实验者交谈。

几年后,随着Ellis,Gaillard和其他理论家发表更多论文,PETRA正在接受委托并进入测试该理论所需的能量范围。不久之后,在1979年6月18日在挪威卑尔根举行的国际中微子会议上,研究人员提出了一场三喷射碰撞事件,该事件刚刚在PETRA的TASSO实验中被发现。

几周后,在欧洲核子研究中心举行的欧洲物理学会会议上,TASSO合作展示了几个三喷射事件和分析结果,显示胶子已经被发现。一个月后,1979年8月,PETRA的另外三个实验显示了类似的事件,这些事件为TASSO的研究结果提供了支持。

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