北京正负电子对撞机上的粲夸克偶素物理实验研究

北京谱仪合作组在北京正负电子对撞机上采集了世界上最大的ψ(2 S)粒子数据样本,开展了粲夸克偶素物理的广泛研究.测量了粲阈下全部6个已知粲夸克偶素涉及质量、宽度和衰变分支比等的大批重要参数,其中21项为国际首次测量,相当一部分结果具有国际最高精度,51项数据被收入国际权威性文献<粒子物理评论>(2000年版).通过对ψ(2S)和J/ψ数据的比较研究,在若干种遍举强衰变的末态介子模式中,观察到了一系列反常现象,挑战常规理论图象,引发了深入探讨粲夸克偶素衰变机制的新的一轮理论努力.有关实验结果应用于粒子物理实验与理论研究的若干方面,揭示出多项重要物理性质.     

BESⅢ上粲偶素自旋单态的实验研究

由于产额较低和探测困难,人们对粲偶素自旋单态(ηc(1S)、hc(1P)和ηc(2S))的认识要远比自旋三重态差.虽然第一个粲偶素的发现是在近40年以前,对粲偶素自旋单态比较精确的测量结果都是最近做出的.北京谱仪(BESⅢ)于2009年采集了1.06亿ψ(3686)事例,对以上粲偶素自旋单态进行了研究:精确测量了ηc(1S)的共振参数,发现了ηc(1S)振幅与连续态振幅之间的干涉效应,成功解释了ηc(1S)共振曲线不对称现象;首次测量了ψ(3686)→π0hc(1P)的跃迁几率、hc(1P)→γηc(1S)的跃迁几率以及hc(1P)的衰变总宽度,并提高了hc(1P)质量的测量精度;发现了粲偶素的磁偶极跃迁ψ(3686)→γηc(2S),并确定了其跃迁几率.这些结果为理解粲偶素能谱及共产生和衰变机制提供了关键数据.     

银河系英仙座旋臂W3OH星簇区距太阳系的距离为1．95千秒差距

北京谱仪国际合作组宣布，他们在分析粲粒子J／ψ衰变到1个光子和3个介子的过程中发现了一个新共振态——x1835。该共振态的质量为1835MeV，寿命约为10^-23s。研究发现其质量、谱宽及寿命与常规介子的特性不一致。目前的数据还难于明确该粒子的特性。研究人员推测它可能是一个质子．反质子束缚态（6夸克粒子），也可能是科学家长期寻找的胶子球，也有科学家认为是一个常规介子。相关研究论文发表在2005年12月31日Physical Review Letters，95，262001上。     

2006年度中国基础研究十大新闻简介

北京谱仪国际合作组发现一个新粒子——X1835北京谱仪国际合作组2006年1月在北京中国科学院高能物理研究所和美国夏威夷大学同时宣布:在北京正负电子对撞机上进行的北京谱仪实验中观测到一个新粒子——X1835。该粒子是在分析粲粒子J/ψ衰变到1个光子和3个介子的过程中发现的,其     

北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家竣工验收

北京正负电子对撞机重大改造工程(简称BEPCII)是我国"十一五"重大科学工程,是目前重大科学工程中最具挑战性和创新性的项目之一,总投资6.4亿元,工期5年,由中国科学院高能物理研究所承担建设任务。工程于2004年初动工,2008年7月完成建设任务,2009年5月对撞机的主要性能参数亮度在束流能量1.89GeV能量下达3.21×1032cm-2s-1,达到设计指标,为改造前的30多倍,是此前该能区对撞机亮度世界纪录的4倍以上。BEPCII工程按进度、按指标、按预算、高质量地完成了各项建设任务,并于2009年7月17日顺利通过国家验收。BEPCII是一台粲物理能区国际领先的对撞机和高性能的兼用同步辐射装置,它的建成成为国际同类装置建设的一个范例,是中国高能物理发展的又一个里程碑。BEPCII试运行期间,北京谱仪III共采集到一亿多ψ(2S)和两亿多J/ψ事例,是目前世界上最大的数据样本,并已取得了初步的物理结果。BEPCII建成并投入运行,有望在今后多年里,不断取得重大物理成果,进一步保持和加强我国在粲物理研究领域的国际领先地位。     

BEPCⅡ工程直线加速器正电子调束取得成功

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)继2004年11月19日将电子束调试到直线加速器的末端，保证储存环同步辐射专用运行，并提供BESⅢ探测器研制所需的试验束之后，于2005年3月19日成功将正电子束调到直线加速器出口，初步定标流强达45mA(改造前BEPC正电子流强为3-5mA)，正电子能量达1．3GeV，已能够为储存环提供正电子进行机器研究。这标志着BEPCⅡ直线加速器改造又向前迈出关键一步。     

天宫二号伽马暴偏振探测仪已探测55个伽马暴

正中国载人航天工程应用成果情况介绍会于2018年9月26日在北京举行。中国科学院高能物理研究所研究员、中国科学院粒子天体物理重点实验室主任、伽马暴偏振探测实验首席科学家张双南在会前接受采访时表示,天宫二号伽马暴偏振探测仪(POLAR)在轨运行半年探测到55个伽马暴,伽马暴探测率达每年100个,超过设计指标,是国际上伽马暴探测率最高的探测器之一。     

钱学森中国航天之父

中国首次载人航天飞行在2003年10月16日取得圆满成功,中华民族终于实现了千年飞天梦,人们在欢庆胜利的同时,并未忘记一位德高望重的功勋科学家——钱学森. 有北京媒体举行的一项题为“2003公民的科学印象”的调查中,钱学森位列国人心目中“最伟大的科学家”的第5名,紧随居里夫人之后. 钱学森(1911-2009),著名科学家,我国近代力学的奠基人之一,在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域作出许多开创性贡献.     

AMS-C磁谱仪试运行及调试

AMS实验是由丁肇中教授所领导的国际空间站上第一个大型物理实验，目的是寻找反物质组成的宇宙、寻找暗物质的来源和测量宇宙线的来源。AMS-C系统是AMS-01磁谱仪的地面版本，主要由硅微条探测器、飞行时间探测器和永久磁铁组成。在安装调试期间，静电感应、高压放电、电源高频脉冲、电源谐波噪声和强电磁干扰等严重影响了AMS—C系统的电子设备。通过采用良好地线、屏蔽和电源分布准则等措施，有效抑制了尖峰、浪涌等干扰，还进一步使用隔离变压器和滤波器来提高系统抗干扰能力。     

探秘世界最长中微子探测器

位于美国芝加哥附近的费米国家加速器实验室发射世界上最长、最强大的中微子束.“Nova”探测器将利用这种中微子束来记录中微子的证据链.据研究人员介绍,这台实验设备名为“Nova”,由两个距离800千米的巨型探测器组成,用于探测和研究自然界最神秘的亚原子粒子之一——中微子.中微子是自然界数量最丰富但也最难以捉摸的粒子之一.科学家相信,如果能够更好地理解中微子,就有可能对宇宙的存在和运行原理有更为清楚的认识.     

月球之后主要探测热点

在太阳系八大行星之中,火星是除金星以外,距离地球最近的行星.到目前为止,火星也是除了地球以外,人类了解最多的行星.已经有超过30枚探测器到达过火星. 2020年7月23日12时41分,我国在文昌航天发射场用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务“天问一号”探测器,火箭飞行约2167秒后,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出我国行星探测第一步.按照计划,中国将在本次火星探测任务中完成“环绕、着陆、巡视”三大任务.     

空间天文探测器和天文卫星的专名及其中文名

自从前苏联于1957年成功发射第一颗人造地球卫星以来,近半个世纪间世界许多国家送上太空的,或借助他国的运载工具发射升空的空间飞行器和空间探测器已经数以千计。其中有面向地球的通信、气象、海洋、资源、导航、测地、定位、军事等等人造地球卫星;还有探测月球、太阳、日地空间、行星和太阳系小天体的行星际探测器;更有在各个波段(可见光、红外、微波和射电、紫外、X射线和γ射线)观测天体和宇宙的天文卫星和空间望远镜。每一个空间飞行器都有专名和编号,不同的国家对专名的选取、侧重和偏好各不相同。在升空的空间探测器中,美国的占大多数,其贡献和影响也是最大的。本文就专门谈谈美国的空间天文探测器和天文卫星的专名和它们的中文名。由于和人造地球卫星相比,空间天文探测器的轨道飞行航程较长(例如探测海王星的路径就横跨太阳系的半径长度),飞行时间较长(例如“先驱者”10号飞行了31年才终止联系),运作时间也较长(例如“哈勃”空间望远镜1990年升空至今仍在服务,还一直有所新发现),因此在各种媒体出现的频率较多,受到公众的关注也较多,其中有些已成为公众耳熟能详的“时代名称”和“时代名词”,例如“哈勃”空间望远镜、“旅行者”2号行星际探测器、“火星探路者”、“猎兔犬2”。美国为空间探测器选取专名有三个倾向。一是“拟人化”。其对应的中文译文可以是“人”、“员”、“家”、“者”。我国天文学名词审定委员会(下文简称天文名词委)推荐用“者”。二是“缩称化”。往往为了采用一个便于上口和便于记忆的缩称,还不惜改动原有全称。天文名词委推荐照用该缩称,这是国际趋势,就像WTO、DVD、CCTV等缩称那样,早已无人见怪。三是“人名化”。主要是用知名天文学家之名,即在空间探测器成功运作之后往往再另冠以人名。下面就分别谈谈这三种“化”。见表1～表3。附注：(1)“Apollo”是希腊神话中的神灵。“阿波罗”探测器系列是载人登月计划,共有12人次实现登月。(2)“Pioneer”亦曾译为“先锋”,天文名词委的推荐名为“先驱者”。(3)将“Viking”译为“海盗”,无误,但不贴切。迄今所有空间探测器的取名都是积极的、进取的、善意的,惟有1975年发射的这2个火星探测器的中文译名却是恶意的、贬抑的,而按其原意本应指“海上漫游者”或“海上探险者”。当天文名词委成立时,“海盗”之名约定俗成已有十年之久,出现在报刊和书籍中的全是“海盗”,再想更正已很难了。(4)“Voyager”亦曾译为“航海家”、“旅行家”。天文名词委的推荐名为“旅行者”。(5)“Helios”1号和2号是美国和德国联合研发的。(6)“Ulysses”是但丁“神曲”中的探险英雄。(7)“MO”在飞抵火星前夕失踪。(8)“Clementine”是希腊神话中的女神灵。(9)“MGS”直到2004年仍在环绕火星执行探测任务。(10)“MPF”投下的“Sojourner”成功地软着陆。曾将其音译为“索杰纳”。天文名词委认为音译不可取,并将译名定为“旅居者”,现已获得媒体和公众认同。(11)“MCO”着陆时陨毁。(12)“MPL”着陆时陨毁。(13)“奥德赛”系指长程探险旅行。(14)和(15)“MER”A和B发射成功后,在美国曾公开征求专名,结果由一位9岁女童取名的“Spirit”和“Opportunity”中选。在媒体上曾有过“精神”和“机会”的译名,天文名词委的推荐译名是“勇气”和“机遇”,而没有死译。附注：(1)OSO系列共有8个探测波段不同、探测仪器不同以及考查任务不同的探测器。(2)IMP系列共有10个不同的探测器。(3)OAO系列共有3个不同的空间望远镜。(4)RAE系列共有2个不同的设备。(5)SAS系列共有3个不同的高能天文装置。(6)机载天文台建成后冠以天文学家Kuiper之名。(7)ST升空运行后冠以天文学家Hubble之名,缩称也相应地改为“HST”。(8)GRO成功运作后冠以物理学家Comptom之名,缩称也改为“CGRO”。(9)MAP成功运作后加上科学家Wilkinson之名,并将缩称改为“WMAP”。(10)空间红外望远镜“SIRTF”升空后,为了纪念天体物理学家Spitzer将探测器改名为“Spitzer Space Telescope”,缩称是“SST”。附注：(1)“OAO-3”升空后的第2年得到专名“Copernicus”,以纪念哥白尼诞辰500周年。(2)“HEAO-2”发射的次年,为了纪念爱因斯坦诞生100周年,冠以“Einstein”专名。(3)木星探测器的专名。Galileo于1609年首先观测到木星的4个大卫星。(4)土星探测器和土卫六着陆器的专名。Cassini和Huygens都是17世纪观测土星、光环和土卫,并有新发现的天文学家。(5)卡西尼携带的土卫六着陆器。(6)高新X射线天体物理观测台“AXAF”成功运作后,取得专名Chandra,以纪念天体物理学家Chandrasekhar。* 李竞研究员是天文学名词审定委员会委员。① 探测器的中文译名有的是约定俗成的,有的是天文名词委推荐并已被媒体和公众认可的。     

我国参与欧洲粒子研究中心(CERN)国际合作简介

欧洲粒子物理研究中心(CERN)位于瑞士日内瓦,是世界著名的国际高能物理与核科学研究机构,它是目前世界上最大的粒子物理研究中心。现有来自80多个国家和地区、5 0 0多个研究机构的30 0 0余位科研人员在CERN工作,世界上有一半的高能物理实验在CERN完成。一、我国积极开展与CERN的合作　　我国政府非常重视与CERN的合作与交流,大力支持我国科学家参与CERN相关项目研究,并参加和组织召开了多次国际会议。这极大地促进了我国核物理、高能粒子及相关学科的发展,为我国培养了高层次的科技人员,提高了我国在国际上的影响。　　近年来,我…     

悟空号暗物质粒子探测卫星

正2015年12月17日,由中国科学院研制的悟空号暗物质粒子探测卫星(dark matter particle explorer,DAMPE)在酒泉卫星发射中心发射升空,它的核心使命是在宇宙射线电子和伽马射线辐射中寻找暗物质粒子存在的证据,并进行天体物理研究。它是我国第一颗暗物质粒子探测卫星,也是目前世界上观测能段范     

新视野号首征冥王星

随着新视野号探测器夜以继日朝着太阳系的边缘飞行,冥王星在探测器的视野中正在变得越拉越大,越来越清晰.这艘美国宇航局的飞船目前距离这颗“前大行星”已经不足4000万千米,到2015年7月14日,“新视野号”将成为人类历史上首个飞越冥王星的探测器.不过,新视野号探测器上搭载的“远距勘测成像仪”(LORRI)设备已经拍摄了最新的冥王星图像,可以看出冥王星地表存在的地区差异性,有些区域更加明亮,另外一些区域则显得暗淡.     

人们为什么对火星情有独钟

2020年7月23日,在中国文吕航天发射场,伴随着震耳欲聋的轰鸣声,人们熟悉的“胖五”——长征五号运载火箭在天际划出一道金色曲线,经过2000多秒的飞行后,成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道,发射任务取得圆满成功. 4月7日,记者从国家航天局和中国航天科技集团获悉,目前“天问一号”探测器正在火星停泊轨道运行,绕火期间一次次从火星首选着陆点乌托邦平原上空掠过,观察着陆点,开展预着陆区成像探测,为5月到6月择机着陆火星做准备. “天问一号”任务,是我国首次火星探测任务,计划通过一次发射,实现“绕、着、巡”(火星环绕、着陆和巡视探测)三大目标,这在世界航天史上尚属首次.     

空间天文探测器推荐名称

表 1　计划在 2 0 0 12 0 0 5年间发射的空间天文探测器英　文　名汉　文　名ＣＡＴＳＡＴ (ＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＡｓｔｒｏｐｈｙｓｉｃｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳａｔｅｌｌｉｔｅ) 天体物理和技术卫星ＣＨＩＰＳ (ＣｏｓｍｉｃＨｏｔＩｎｔｅｒｓｔｅｌｌａｒＰｌａｓｍａＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒＳａｔｅｌｌｉｔｅ) 星际热等离子体光谱卫星ＣＯＮＴＯＵＲ (ＣｏｍｅｔＮｕｃｌｅｕｓＴｏｕｒ)彗核探测器ＤｅｅｐＩｍｐａｃｔ 深撞探测器ＥｕｒｏｐａＯｒｂｉｔｅｒ 木卫二环绕探测器ＦＡＭＥ (Ｆｕｌｌ ｓｋｙＡｓｔｒｏｍｅ…     

夸克、色相互作用和渐近自由

物质微观世界是由粒子所构成,粒子物理在上一世纪60年代以来取得的重大进展是建立了粒子物理的标准模型.目前为止,它被几乎所有的精确的加速器实验结果所支持.标准模型概括了物质世界是由61种或62种微小的粒子构成,它们之间的原始相互作用有4种.观察到的物体都是由原子核和电子组成的各种原子构成,原子核又是由质子和中子组成.电子就是一个带负电的粒子,质子和中子属于"强子",都是由多个现在称为"夸克"(quark)的粒子组成的复合体.夸克和反夸克是构成物质的最小组元,但是单个的夸克或反夸克不能独立地自由存在,他们都是以构成强子的组成粒子的形式存在.所有的物质粒子之间都有"引力相互作用",各种粒子分别还可以参与"电磁相互作用"、"弱相互作用"、"强相互作用".     

“从π介子到夸克”记第二届粒子物理学史国际讨论会

由美国国立费米加速器实验室举办的第二届粒子物理学史国际讨论会,于今年5月1日到4日在费米实验室诺曼·芮姆赛(Norman Ramsey)报告厅举行。会议主题是五十年代粒子物理学的各个方面。五年前在同一地点举行的第一届讨论会,曾经从宇宙线物理学、核物理学和量子场论三个不同领     

大亚湾反应堆中微子实验

中微子振荡是粒子物理中的新现象,它证明了中微子质量不为零,对粒子物理、天体物理以及宇宙学都具有非常重要的意义。但在描述中微子振荡的6个参数中,目前仍有两个参数(即交叉混合角θ_(13)与CP相角δ)未知。基于此,我们提出了在大亚湾反应堆附近建设一个中微子实验站以测量混合角sin~22θ_(13)的建议。由于其设计精度较过去实验提高近一个数量级,有可能首先测量得到sin~22θ_(13)。这将对中微子物理的未来发展提供方向性指导,特别是对于理解宇宙中“反物质消失之谜”具有重要意义。