e~+e~-碰撞中反常eμ与内含μ实验的分析

我们分析了SLAC的反常eμ实验,它要与e~+e~-碰撞的内含μ实验结果自洽的话,反常eμ只可能与R=σ(e~+e~-→强子)/σ(e~+e~-→μ~+μ~-)的增长的一小部分有关,反常eμ的来源只可能是一对重轻子或一对与J(3100),ψ(3695)及在4.0—4.5GeV之间的峰无关的强子。我们算出了这对新粒子的一些衰变分     

e~+e~-高能多强子湮灭

一 正负电子对高能湮灭新的实验结果在高能物理学界引起了很大的兴趣。按照光锥代数和部分子理论,(e~ e~-→强子)过程的截面与μ粒子对产生截面之比 R=σ(e~ e~-→强子)/σ(e~ e~-→μ~ μ~-)在足够高的能量下应当是常数。然而在CEA以及随后在SLAC所做的实验却表明这个比值R随着质     

超窄共振粒子Ψ与μ-e质量差

一、δ作用和μ—e质量差 最近发现的超窄共振粒子φ(或J)的衰变中可能存在着φ→μ~ μ~-和φ→e~ e~-衰变率不等的情况,联系到矢介子(?)、ρ°轻子衰变中的Γ_(ee)≠Γ_(μμ),我们认为这种μ—e不对称性可能和导致μ—e质量差的相互作用(反常作用——本文中称之为δ作用)有关。     

胶子与夸克喷注中带电粒子多重数比率

高能e~+e~-湮没后电磁相互作用最初产生的一对夸克与反夸克(e~+e~-→q_00),通过强相互作用,最终碎裂成各种强子,形成2喷注事例。按照量子色动力学(QCD)理论,q_0与0都     

氚原子核发射单能γ射线的上限

中微子质量的问题是粒子物理学和天体物理学的重要问题之一。在氚原子核衰变过程,即~3→~3H+e~-+(?)中,β射线的能量很低,因而目前有许多实验,通过测量氚的β射线能谱来研究电子反中微子的质量。由于氚原子核的这种重要性,实验上确证氚是纯β放     

强磁场下逆康普顿散射矩阵元的计算

在宇宙中存在10~(12)～10~(13)高斯的强磁场,又有大量高能自由电子和低能光子,故强磁场下逆康普顿散射过程非常重要.利用量子电动力学可对它进行计算。微分截面dσ_(i→f)与矩阵     

太阳中微子的截面计算

太阳中微子问题是近年来天体物理学中的一个突出问题。戴维斯(Davis)及其合作者用实验测量了太阳中微子被~(37)Cl的吸收率v+~(37)Cl→~(37)Ar+e~-(0.814MeV) (1)(括号中的数字表示阈能),实验结果与理论严重矛盾。我们曾提出了中微子老化假说来解释太阳中微子的“短缺”现象,所谓中微子老     

FASER实验:简介与研究进展

FASER(ForwArd Search ExpeRiment)是一个位于大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)上的前向粒子探测实验. LHC质子对撞产生的质量轻、能量高的粒子往往会沿着束流方向飞行,并逃离传统粒子探测器的覆盖区域.对这些前向粒子的探测和研究是传统探测器实验很好的补充. FASER探测器(包括其专门用于探测中微子的子探测器FASERν)位于ATLAS对撞点处束流切线方向下游480 m,物理目标包括可能的暗物质候选者和对撞机产生的中微子. 2023年3月, FASER首次直接探测到约153个对撞机产生的高能中微子,信号显著度为16σ.随后, FASER合作组又公布了其暗光子搜寻结果,未发现显著信号,但给出了质量在17～70 MeV范围内、?在2×10^–5～1×10^–4范围内的暗光子可能性的世界最好限制.正在计划中的前向物理设施(Forward Physical Facility, FPF)或将成为未来HL-LHC时代前向物理研究的新阵地.本文将介绍FASER实验装置及其物理目标,并简要介绍FASE...     

关于重粒子ψ的相互作用性质与e~+e~-→强子反应

最近实验上发现了一个重粒子ψ,它的质量约为3.1 GeV,量子数可能为J~(PC)=1~(--),衰变宽度很小,主要衰变成强子,也有一定的分支比到e~ e~-和μ~ μ~-末态。ψ粒子质量很大而宽度很小,和已知的J~(PC)=1~(--)粒子(例如ρ~0,ω,φ)的行为很不同,表明可能存在某种新的选择定则限制了ψ作通常的强衰变。     

地球中微子:来自地球深部的信使

中微子是构成物质世界最基本的单元之一,在自然界广泛存在.正在建设的江门中微子实验站(JUNO)是我国第二个大型国际领先的中微子实验站.地球中微子(geo-neutrino)是地球内部天然放射性元素(主要是~(238)U,~(232)Th和~(40)K三种同位素)衰变产生的反电子中微子.它们在衰变过程中也同时释放出大量热能,是驱动地球演化的主要地热能来源之一.地球中微子的通量和产生的热能成固定比例.因此,测量地球中微子的通量,可以获得放射性元素分布及其对地热能的贡献.江门中微子实验站的探测器质量为2万吨,运行一年所获取的地球中微子事例数达到400个以上,超过全球已有地球中微子探测器10年所探测事例的总和.江门中微子实验站周围500 km以内贡献50%以上的地球中微子事例数,利用地球科学手段可合理、有效估算实验站周围及邻区地壳的贡献,实验站测量总数减去地壳贡献,可得到地幔的贡献.因此,有效充分利用实验站可望帮助解决放射性元素衰变对地热能的贡献、测量Th/U比值和来自地幔的放射性地热等问题,并推动国内中微子地球科学研究的交叉领域发展.本文首先介绍了地球内部有关热量未解决的科学问题及地球中微子可能的贡献,其次介绍了地球中微子研究的国内外现状及精确地壳结构模型研究的重要意义,随后着重介绍了江门中微子实验的地球中微子探测潜力及其独特的地理位置和探测优势对地球科学研究的意义,最后给出总结和展望.     

衰变n→(pe~-) e的分支比

通常认为自由中子的唯一衰变方式是n→p e~- _e,(1) 但是由于末态p和e~-之间有电磁相互作用,因此不能排除它们结合成电磁束缚态(氢原子)的可能性。本文利用复合粒子量子场论方法计     

在正负电子湮灭过程中赝标介子和矢量介子的产生

近来,正、负电子湮灭过程的实验结果引起人们极大的兴趔。特别是比值R=σ(e~ e~-→)强子)/σ(e~ e~-→μ~ μ~-)随能量增加而上升的事实,例如在质心系里能量在3 GeV时只约为2—3,在5 GeV时R约为4—7,这与许多模型认为R趋于常数的结论相冲突。实验上出现的新结果对现有理论     

反中微子天文学和地球物理学

如果梦想在天上和地球上得到更多的东西,单单靠电磁探测是不充分的。对于那些视觉上是模糊的源,或者它们发射的能量主要不是以光子形式时,必须发展新的探测方法。这曾经推动了中微子天文学的发展,代表性的就是太阳内部发射中微子的探测。我们虽然已经认识到利用弱相互作用来探测天体物理各种源的有用性,但是反中微子探测的潜力尚没有广泛的探索过,本文的目的就是探索反中微子的探测。     

~(76)Ge和~(82)Se核中发射Majoron粒子的无中微子双β衰变

带有发射Majoron粒子的无中微子双β衰变(记作(Ovββ)_M~0)是(A,Z)→(A,Z 2) 2e~- M~0图1给出它的费曼图,其中M~0是由中间虚Majorona中微子发射的Majoron粒子,它是来自于球β-L(重子数-轻子数)对称性自发破缺的赝Goldstone玻色子.由于实验上这种衰变模式容易与2vββ衰变模式混淆而成为2vββ衰变的本底,因此为了区分它们,对(Ovββ)_M~0过程的研究变得重要起来.     

高能光子的统计分布

当前,量子光学研究的是低能(软)光子在空间线度为10~(-8)～10~(-9)厘米的电磁过程.而产生高能光子当必是短距离空间中的量子电磁现象.两者的统计分布可能有别.对短距场须用量子电动力学(QED)的重正化群方法来讨论其光子数分布. QED中发射N条光子外线的(N 2)点截断格林函数(?)~(N 2),如图1所示,其重正性导致渐近能量下满足方程:     

中微子天体中的恒星——类星体的模型

中微子静止质量可能不为零就会导致存在一种中微子天体(NAO)~([2,3]),这种天体可能是类似于中子星的简并中微子气体或者是保持宇宙早期非简并分布形式的中微子团。由于     

宇宙中微子的探测和中微子星

我们在前文中,指出中微子有可能占宇宙质量的99％,而重子仅占1％。这些中微子将使宇宙封闭。显然,如何在宇宙中探测出这些可能大量存在的背景中微子,将是一个重要问题。     

探测低能量太阳中微子的低温两相电子泡探测器

提出并设计了一种新型的低温两相中微子探测器, 它利用电子泡在液氦池中特殊的传输特性, 实时、高效地测量了来自太阳质子-质子反应产生的低能量中微子. 该电子泡探测器的工作原理类似于时间投影室, 当入射中微子进入到探测介质液氦池中后, 与氦原子发生作用, 会激发弹性散射电子, 通过测量这些散射电子的能量及轨迹并与放射性背景信号分开, 就可以反推出入射中微子的能量和其他性质. 由于散射电子的信号很弱, 因此使用位于液面上方饱和蒸汽区的气体电子倍增器放大电子信号. 这种技术的突出优点是具有极高的空间分辨率和很好地抑制电离信号反馈的功能. 基于气体电子倍增器读取电信号和高精度CCD相机以进行探测光信号的新型时间投影室的研究, 目的是建造一个三维的空间分辨率为几个毫米量级的大型液氦低温探测器, 以探测能量低至100~200 keV的太阳中微子.     

左旋与右旋之谜

物质世界大到宇宙,小到微粒子都是旋转运动着的。它们不是顺时针方向旋转,就是逆时针方向旋转。顺时针方向旋转叫右旋性,逆时针方向旋转叫左旋性。 例如,有一种叫做“中微子”的基本粒子,它就是左旋性的基本粒子。中微子(neutrino)是构成物质的最小粒子之一,直到1956年才在实验中被观察到。在静止时它不带电荷,与其他粒子几乎不发生相互作用,质量接近零。它以光速飞快旋转,可以穿透地球。最初谁也没观测到它,被称为幽灵粒子,后来通过深入观测研究,证实了中微子的确存在,而且世界上只存在着左旋中微子,根本没有右旋的中微子。     

反链方法及其在正则三值逻辑函数计数上的应用

为适应不确定推理之需要,Mukaidono提出并系统地研究了正则三值逻辑函数的理论.这类函数个数的计算十分复杂,至今仅对自变量个数小于7的情形提出了若干结果.本文将反链方法与该类计算联系起来,从而为解决该类问题提供了一种新的可能途径.定义1 　设E={0,1/2,1},在E上除通常序“≤”外,再定义偏序(?)为:0(?)1/2,1(?)1/2,i(?)i.这两种序在E~n上各诱导出相应的乘积序,仍记为“≤”或“(?)”.映射f:E~n→E称正则函数,若(?)a,b∈E~n,当a(?)b时f(a)(?)f(b).正则函数f:E~n→E称单调函数,(?)a,b∈E~n,当a≤b时f(a)≤f(b).以下用F(n,R)记全体n元正则函数之集,用F(n,M)记全体n元单调函数之集.定义2 设(P,≤)是非空偏序集,a,b∈P.若有c∈P使c≤a且c≤b,则称a与b有公根.设A与B是P中的反链,若(?)a∈A和(?)b∈B,a与b有(无)公根,则称序对(A,B)为全(无)公根反链对.以下用E(n)表示(E~n,(?))中全体无公根反链对之集.令N(n)={1,…,n}.W(n)={L:L(?)N(n),L≠φ},用N(n,C)表示(W(n),(?))中全体全公根反链之集.定义3 设a=(a_1,…,a_n)∈(E~n.(?)).