有关中微子质量的最新报道

最近,美国、法国、瑞士和苏联的一些科学家在实验中发现了中微子是有质量的.他们的实验尚需反复进行,以求最后证实这一点.要是他们的实验结果是正确的,那就意味着中微子是宇宙中最重要的一种物质,它们可以通过自身的引力来阻止宇宙的膨胀. 中微子是由原子核里的中子衰变时产生的.它无处不有.据信,在每一立方厘米的宇宙空间中,就有大约一百个中微子.     

论1987年超新星爆发后续现象的不同解释

1987年2月23日发生了超新星爆发,在1987A超新星的第一批光子抵达前7.7h,意大利布朗峰下的探测器检测到第1批中微子到达,包含5个事件。而在第1批光子抵达前3h,第2批中微子抵达,日本神岗Ⅱ的探测器收到11个,美国Ohio州的IMB探测器收到8个,前苏联Baksan的探测器收到5个。这怎么会发生,一直没有得到合理的解释。本文认为有3种可能:1光子速度为光速c,中微子速度是超光速;2中微子速度为c,光子速度为亚光速;3中微子速度为超光速,光子速度为亚光速。从最近的研究来分析,可能发生了情况3。本文先论述引力势造成的光速值修正,包含两个理论——Einstein的(1911年)和Franson的(2014年)。这些理论都预期引力势使光速减小,从而使光速c成为不恒定的常数;而这就损害了狭义相对论的基础。Franson考虑了量子力学的Hamilton量中引入有质量粒子的引力势能所带来的影响,并依靠了Schr?dinger方程这样的非相对论性理论;所得结果基本上与超新星SN1987A的观测相符。回顾2011年9月22日公布的在意大利进行的中微子超光速实验,即使它的结果错了,也不能完全抹杀OPERA实验的意义。其时中微子速度由飞行距离与飞行时间之比确定,这是Newton力学的方式。OPERA研究人员对CERN与探测器间约730km距离的测量精度达20cm,而相应时差的测量精度达10ns。因此,确定中微子速度的最佳方法仍应像OPERA实验那样去测量距离和时间。别的研究方法,例如以“虚数静止质量”概念为基础的方法,由于物理意义不明又不能直接测量,在科学上没有多少价值。     

强激光场氦原子非序列双电离过程中光子动量分配

本文研究了He原子非序列双电离过程中光子动量在电子和原子核间的分配问题.扩展三维半经典再散射模型使之同时包含原子核的运动,数值模拟计算原子体系的三维动力学并统计原子核与电子沿激光场传播方向的动量.结果表明,原子核与电子之间的质量差异导致电子波包向激光传播方向漂移的比核厉害,当电子靠近原子核附近而受到核的散射时,会将一部分动量传递给原子核.这种动量交换与氦原子的非序列双电离机制紧密相关:简单计算表明,序列电离机制(Sequential Double Ionization,SDI),回碰直接电离机制(Recollision Impact Ionization,RII)以及回碰激发再电离机制(RecollisionExcitation with Subsequent Ionization,RESI)会给出不同的电子动量.     

中微子质量的天文测定

本文讨论了从宇宙中微子成团现象测定中微子质量的方法。一是由中微子天体的形成温度来确定中微子质量;二是由星系的形成来确定中微子的质量。讨论中考虑了三种中微子间存在质量隙和存在振荡的情况。结果表明:中微子质量可能在1ev左右,低于文献的测定值。     

光子静止质量与雷达回波延迟

讨论了弯曲时空下,当光子静止质量不为零时引力的时间延迟效应,即光子静止质量对在地球上发射再从行星上反射回来的掠过太阳的雷达回波延迟的影响.计算了当光子静止质量不为零时对原有电磁波运动方程的影响,并将实验所得数据与理论计算数据之间的误差归结为光子静止质量引起,由火星回波延迟的实验数据给出光子静止质量上限为2.2×10-43g.同时讨论了实验中误差的来源,并提出了进一步提高实验精度和获得光子静止质量更高上限的途径.     

二量子比特海森堡XYZ链中的热纠缠

通过分析外磁场、温度、自旋粒子间耦合系数、非对称系数对系统纠缠的影响，研究了均匀磁场中二量子比特海森堡XYZ链中的热纠缠现象．结果表明，系统的基态纠缠随着外磁场B值的增加，保持一段恒定且最大值后，在一个临界点Bc突然下降．耦合系数Z值的增加可以使纠缠无论是在温度方向还是在磁场方向都能扩展．在一定温度条件下，增加非对称系数γ值可以使纠缠在超越临界磁场Bc后的复苏值和范围都增加．这些结果为用磁场、自旋粒子问耦合系数、非对称系数来操纵系统纠缠提供了理论依据．     

反铁质表面极化激元的非对易性

通过计算和讨论得到了当外磁场沿ｘ轴方向,原磁晶磁矩沿ｚ轴方向,波矢沿±ｙ轴方向时,反铁磁质表面磁极化激元的极化与铁磁质在平行于磁晶磁矩的外磁场下的极化相类似,具有非对易性,且其色散关系也具有非对易性。     

亚夸克模型核子结构函数的某些应用

本文利用亚夸克模获得的1—N 深度非弹性散射的核子结构函数,对重光子质量、(?)和中微子半径等高能现象进行了计算.结果表明:当考虑核子结构形状因子的贡献时,算得的重光子质量恰好与李政道所预畜的结果相符.文中算得的■和中微子半径亦令人十分满意.     

引力波和电磁场作用中扰动光子流的接收面

根据弯曲时空中的电动力学,引力波和电磁场相互作用时将产生扰动电磁场.在特定的电磁系统中,即一个在静磁场中传播的高斯光束,如果入射引力波和高斯光束同频并且沿着高斯光束的对称轴Z方向传播,则高斯光束将和产生的扰动电磁场发生最佳同步谐振,导致沿高斯光束电场方向仅仅存在扰动光子流,即扰动电磁能流.详细计算和分析了扰动光子流的一些典型空间分布,找到了一个扰动光子流可能的最佳接收面.计算表明,它接收到的扰动光子流可望达到104s-1量级.这对高频引力波的探测将提供一个新的理论依据.     

中微子研究新进展

自从前苏联的V. Lubimov（1980年）和瑞士苏黎世大学的W. Kundig（1986年）发表了关于中微子质量的研究以来，进一步的工作已在日本等国展开；现在有一批实验室在进行中微子研究。文章论述了两个关键问题，即光子与中微子的相似性和令人感兴趣的超光速中微子理论。     

大亚湾与江门中微子实验

中微子物理是粒子物理中最活跃的分支之一,存在众多未解之谜,可能成为超出标准模型的新物理的突破口.本文总结了中微子物理的现状和主要的科学问题,着重介绍了我国正在进行的大亚湾中微子实验和建造中的江门中微子实验.通过研究反应堆中微子,2012年大亚湾实验发现新的中微子振荡,测得了中微子混合角13.本文介绍了大亚湾实验的物理背景和项目背景,简述了实验方法和设计思想,并描述了探测器设计和建造.许多新的想法和技术创新在探测器设计与建造中采用,使探测器相关的相对误差仅为0.2%.在未来几十年内,大亚湾将保持对这一基本参数的最高测量精度.江门中微子实验2008年提出建议,2013年正式启动.通过在53 km处探测反应堆中微子振荡,它将能确定中微子质量顺序,并精确测量3个中微子混合参数.采用一个设计能量精度为3%的2×104 t液体闪烁体探测器,江门实验在研究超新星中微子、太阳中微子、地球中微子、大气中微子、以及奇异现象寻找方面也极具吸引力.它将对多个物理目标进行国际领先水平的研究.文中我们介绍了实验设计和研发的进展.除了大亚湾和江门实验,我们也参与了无中微子双贝塔衰变实验EXO,设计了一个新式的加速器中微子束流线,进一步扩展了中微子研究.     

大科学装置与高能宇宙线起源的探索

大科学装置已经成为全球创新系统中具有支撑作用的框架结构,对中国作为一个国家和宇宙线物理作为一个研究领域来说也是一样的.在其一百年发展史中,传统的宇宙线研究并非完全以大科学装置为依托.20世纪80年代以后,为了探索宇宙中微子和极高能宇宙线粒子,那必不可少的巨大中微子灵敏体积和至少上千平方公里的极高能宇宙线探测面积才给这个古老的学科设定了新的标准,而随之提出的几个大科学装置相继建成并在近几十年的宇宙线研究的辉煌成就中占据了核心地位,尤其在甚高能伽马射线天文学.在过去的20年内,中国为发展巡天普查伽马射线源的广延空气簇射技术做出了巨大的努力,成功地运行了ASγ和ARGO-YBJ两个高海拔国际宇宙线实验.现在,我们提出独具特色的高海拔空气簇射测量装置LHAASO的建设计划,建设面积达一平方公里的复合探测器阵列,以多种探测手段的有机组合寻求发现高能宇宙线起源,挑战新世纪里未解之科学难题.凭借其30 TeV以上最高的探测灵敏度,LHAASO将成为整个宇宙线研究领域的支柱项目之一.     

中微子质量与味混合

根据中微子质量项的不同类型 ,可以划分中微子的混合机制 .将中微子质量矩阵对角化 ,可以导致相应的混合 .给出了三种类型的中微子混合 .     

中微子获得质量和电荷的物理根源

解释了中微子获得质量和电荷的物理根源,它是中微子内部亚夸克动力学所导致的结构性效应,中微子点模型不能对此作出解释。     

神秘的中微子

中微子是基本粒子家族中重要且具有特色的成员之一，是唯一只参与弱相互作用的粒子。泡利提出中微子假说之后，人们进行了一系列捕获中微子的实验。其中中微子的质量问题和中微子振荡现象是研究的热门课题。2011年9月意大利研究人员在实验中发现中微子超光速。这些引起理论界和实验界的争议，更将引发物理学家对中微子的不解之谜的探索和新的思路。     

自然界可能存在超光速粒子

实验发现中微子的质量平方是负值。根据这一事实,对比Dirac方程和虚质量的Dirac方程,提出了一个超光速中微子的量子方程。一个虚粒子可以看作是超光速粒子。这个方程的显著特征是,时空反演是对称性的,而空间反演对称性有最大的破坏。     

Neutrino mass hierarchy and lepton flavor mixing

In the standard model of particle physics there are three species of neutrinos whose masses were originally assumed to be zero. But the discovery of solar and atmospheric neutrino oscillations indicates that neutrinos are massive and lepton flavors are mixed. In this brief review we first give an overview of our current knowledge about the neutrino mass spectrum and lepton flavor mixing angles, and then comment on the seesaw mechanisms which allow us to understand the origin of tiny neutrino masses. We pay particular attention to the nearly tri-bi-maximal neutrino mixing pattern and the Friedberg-Lee symmetry to derive it. A relatively promising possibility of detecting hot and warm neutrino dark matter in the Universe will also be discussed.     

左右手对称模型中重中微子衰变

在左右手对称模型中,考虑重中微子质量少于左手规范玻色子W_L的质量,计算了重中微子的各类衰变,发现重中微子总衰变宽度按贡献可以分为左手部分为主、右手部分为主以及左右手部分可比拟3种情况.结果表明：当轻重中微子混合取最大值1,右手规范玻色子W_R取实验允许的最低质量时,重中微子总衰变宽度仍然远小于其质量.     

初生中子星星风中正反中微子的吸收反应截面

正反中微子的吸收反应截面是影响初生中子星演化的重要参量.改进了在初生中子星高温环境中任意简并条件下的中微子和反中微子被重子吸收截面的计算方法,同时综合考虑了能量动量守恒、磁场效应和重子（中子或质子）的热运动效应,得到更精确的中微子和反中微子吸收反应截面.结果对进一步研究星风中的中微子加热率、中微子输运过程中的不透明度、合理解释中子星的相关观测现象有重要作用.     

一个测量中微子螺旋性的新方法

分析了Colddhaber的实验结果，提出了一个测量中微子螺旋性的新方法，即利用原子核的极化方法来测量中微子的螺旋性.