北京時(shí)間8月18日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，歐洲核子中心（CERN）的物理學(xué)家利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（Large Hadron Collider，LHC）進(jìn)行了一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了量子力學(xué)中最早的預(yù)言之一。

ATLAS實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的物理學(xué)家披露，他們已經(jīng)觀察到了光與光散射的直接證據(jù)。在這一過程中，光是在高能狀態(tài)下與自身發(fā)生相互作用。

　　ATLAS實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的物理學(xué)家披露，他們已經(jīng)觀察到了光與光散射的直接證據(jù)。在這一過程中，光是在高能狀態(tài)下與自身發(fā)生相互作用。對(duì)目前的量子電動(dòng)力學(xué)研究來說，這一現(xiàn)象具有重要意義，而科學(xué)家已經(jīng)對(duì)這一“里程碑結(jié)果”尋找了數(shù)十年。現(xiàn)在，第一次有研究人員宣稱，他們發(fā)現(xiàn)了光子能相互作用并改變方向的證據(jù)。

　　“這是一個(gè)里程碑式的結(jié)果：首次發(fā)現(xiàn)高能光與自身相互作用的直接證據(jù)，”ATLAS實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的物理協(xié)調(diào)員、英國謝菲爾德大學(xué)的丹·托維（Dan Tovey）說，“這一現(xiàn)象在經(jīng)典電磁學(xué)理論中是不可能出現(xiàn)的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為我們理解QED，即電磁量子理論（quantum theory of electromagnetism）提供了靈敏的測試方法。”

　　該發(fā)現(xiàn)來自大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的第二輪運(yùn)行（Run 2），開始于2015年。研究者解釋稱，在運(yùn)行期間，鉛離子以前所未有的速率在粒子加速器中碰撞。通過這一過程，研究者首次獲得了光與光散射的直接證據(jù)。

　　ATLAS重離子物理學(xué)小組召集人、來自美國布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的彼得·斯坦伯格（Peter Steinberg）說：“多年來，重離子和高能物理學(xué)界一直十分關(guān)注對(duì)這一現(xiàn)象的測量，幾個(gè)研究小組的計(jì)算結(jié)果顯示，我們或許可以通過研究鉛離子在第二輪運(yùn)行時(shí)的碰撞獲得一個(gè)顯著信號(hào)。”

　　歐洲核子中心稱，重離子碰撞可以為研究這類現(xiàn)象提供一個(gè)“純凈的環(huán)境”。當(dāng)鉛離子被加速時(shí)，光子會(huì)在它們周圍產(chǎn)生。大多數(shù)情況下，這些鉛離子在中心處相遇時(shí)并不會(huì)碰撞。相反，它們周圍的光子會(huì)相互作用并發(fā)生散射，這一過程被稱為“超周邊碰撞”。研究人員研究了第二輪運(yùn)行中超過40億次事件，找出了13次可能的光與光散射事件，顯著性達(dá)到4.4。

　　“為這種罕見的現(xiàn)象尋找證據(jù)要求ATLAS探測器發(fā)展出靈敏的新‘觸發(fā)器’，”斯坦伯格說，“實(shí)驗(yàn)獲得的印記——在原本空無一物的探測器中有兩個(gè)光子——與鉛原子核碰撞時(shí)極為復(fù)雜的典型結(jié)果幾乎是完全對(duì)立的。新‘觸發(fā)器’在篩選這些事件中的成功應(yīng)用，展示了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)強(qiáng)大的功能和靈活性，以及分析團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)和開發(fā)這一系統(tǒng)時(shí)的技巧和專業(yè)技術(shù)。”

　　研究人員計(jì)劃在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)接下來的新一輪重離子運(yùn)行（將在2018年進(jìn)行）中，對(duì)這一現(xiàn)象做更深入的研究，以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。