OU物理学家获得近170万美元的资助，以支持高能物理实验

大型强子对撞机将质子加速到6.5万亿电子伏特的能量，与另一束相同能量的反循环质子束一起，导致质子碰撞。这使物理学家能够测试不同粒子物理理论的预测，包括测量希格斯玻色子的性质，寻找超对称理论预测的新粒子大家族，以及粒子物理中其他未解决的问题。

“在大型氢离子对撞机内发生的这些散射事件中，各种各样的新粒子都可以被创造出来，”贝尔说。“（物理学家）筛选这些粒子，看看它们是否与科学家目前接受的理论一致，或者我们是否需要超越这个理论。”

古铁雷斯说：“我们进行了精确的测量，并与通常所说的粒子物理学标准模型进行了比较。”“我们试图尽可能精确地测量，以便能够判断实验是否与理论相符。我们试图尽可能精确地进行测量，以便能够找到偏差，因为我们知道标准模型并不完整。”

他补充说：“我们做的另一件事是寻找奇异现象，那些标准模型无法预测但其他理论家正在做的工作可以预测的现象。”“这包括超对称、弦理论和其他不属于这两种类别的奇异模型的皇冠体育研究。我们仔细皇冠体育研究数据，试图了解数据包含的内容，以及它与理论的比较。”

来自这些碰撞的数据最初通过快速电子设备过滤以选择合格事件，然后非常快速的计算机算法通过数据并做出决定，以确定是保留还是放弃该事件。皇冠体育研究小组成员寻找产生大量能量的事件，对数据进行分类，以确定与标准理论一致或偏离的实例。参与实验工作的学生将学习数据分析、统计分析和机器学习，以及用于记录数据的电子设备。

“现在一个突出的问题是，宇宙似乎只由我们组成物质的5%组成——质子、中子和电子，”贝尔说。“但是宇宙中的大部分物质是一些未知的暗物质，它们提供引力将星系结合在一起，但迄今为止完全未知。”还有一种暗能量正在加速宇宙的膨胀，所以我们正在皇冠体育研究的这些物理定律对我们对宇宙本身起源的理解产生了重大影响。”

他补充说：“如果你把量子力学和相对论放在一起，这似乎意味着我们的宇宙只是一个更大的多元宇宙中的一个，其中有不同的宇宙，它们与我们的宇宙有因果关系，但有着不同的物理定律。”

除了这项皇冠体育研究，古铁雷斯和贝尔正在与阿贡国家实验室的物理学家以及世界各地的合作者合作，开发更复杂的探测器，可以处理大型强子对撞机计划升级后产生的更高强度速率。2025年引进的高亮度大型强子对撞机将增加光束强度，以产生更多的事件。

古铁雷斯说：“我们正在开发类似于照相机中的像素设备的探测器，只不过这些探测器要复杂得多，因为我们必须能够每250亿分之一秒提取数据，然后能够快速处理这些数据。”“我们正在开发这些新的抗辐射探测器，这样它们就能承受辐射强度，并提高数据收集率。”

计划中的高亮度大型强子对撞机将提高测量精度，这将有助于引领高能物理学的下一阶段。

 

有关能源部高能物理计划的更多信息，请访问https://science.osti.gov/hep