正电子化学

物质世界存在着一种正反对称性。基本粒子中除光子、π°介子、ρ°介子、η介子外,每个基本粒子都有它对应的反粒子,例如与带负电的电子相对应,存在着正电子。这些反粒子的质量、自旋、电荷量和正粒子一样,但电荷符号相反,其他一些量子数如奇异     

反原子研究之现状

对物理学家来说反物质是个老生常谈的课题了。当物理学家在1933年发现了第一种“反粒子”的存在以后，这一课题复活了。所谓反粒子是指通常粒子的一个仅除了电荷相反外的全同复本。当反物质粒子产生后又与它的物质复本相遇，从而产生一个能量爆炸的湮灭过程仅为百万分之几秒。物理学家已经专注于寻求使它们停留足够长时间的方法，以便用它们去作一些有兴趣的研究。特别地，他们已经用了15年的努力以求使反质子和反电子结合成一个反氢原子。1996年1月，德国尤里青核物理研究所的沃尔特·奥勒特（WalterOelert）领导的一个研究组宣告已制造出…     

三光子实验

电子是人们最常见的一种基本粒子。在自然界中,电子是最轻的带电粒子。正电子是电子的反粒子。电子和正电子有电弱作用(电磁相互作用与弱相互作用的统一)和引力相互作用,但没有强相互作用。由电子和正电子组成的系统,是最简单的电磁相互作用系统,可以用量子电动力学的理论来精确地描述它们。湮没是电子和正电子相互作用的一个特点。在湮没过程中,一对正负电子转化为一些光子。这是粒子间会互相转化的有力证据。当自由正负电子直接碰撞时,可以发生湮没。但正负电子也可以先组成束缚态,然后再湮没。由一个电子和一个正电子组成的束缚态有点象氢原子,但里     

反质子的发现

人们很久以来就推测,在自然界中带正电和带负电的粒子之间存在着对称性,认为每有一种带正电(或负电)的粒子,就应当有一种质量和它相同但是带负电(或正电)的粒子。1932年,这种推测第一次得到了证实,人们发现了正电子(它的质量和电子一样,但是带正电荷,电荷的绝对值和电子一样)。后来,在宇宙线中找到新的粒子——介子时,发现这些粒子有的带正电.有的带负电,就又一次证实了上述的推测。然而反质子(质量和质子一样,但是带负电)的存在却长时期没有得到实验的证实。这也并不希奇,大家知道,产生一对质子、反质子所需要的是接近2亿电子伏的能量,而产生一对电子、阳电子所需要的能量却只比1百万电子伏稍大一些。1955年10月,美国加利福尼亚大学终于发现了反质子。这样,科学家们就在二十多年来发现的一系列新粒子的名单上又加上了一种新的稳定的粒子。而反质子的实际存在的证实,对目前的基本粒子理论的发展更有着重要的意义。     

反物质与反物质能

基于传统物理学法则,构成世界的每一个基本粒子都具有相应的反粒子.普通原子是由一个原子核及围绕在原子核周围轨道上的若干电子所组成的.反物质具有类似的基本结构,但却是由反粒子组成的.因此,理论上,正常物质与反常物质同时并存.本世纪20年代末Paul Dirac为协调量子力学和狭义相对论而推导出的电子方程式有两个解,并由此预言反物质的存在.1932年发现正电子,1955年发现反质子,1996年合成反氢原子,1997年观测到银河中心附近由反物质形成的粒子云.反物质释放的能量较之核能大十倍以上,而且将是一种洁净能源.反物质能源是否能实现?这是众所关心的.     

新实验证实，反物质没什么问题

<正>物理学家认为这是一个好消息：相反的结果将会产生重大影响。反物质刚刚失去了一点魅力物理学家知道,对于自然界中的每一种基本粒子,都存在一种反粒子——一个具有相同质量和自旋,但带有相等且相反电荷的“邪恶孪生体”。当这些孪生粒子对相遇时,它们会相互湮灭,在接触时释放一道能量闪光。在科幻小说中,反粒子能为曲速引擎提供动力。一些物理学家已经在推测,反粒子正在被引力排斥,甚至在时间中穿越旅行。     

神秘的γ射线会来源于宇宙弦吗？

来自银河系核球的γ射线行一个明显的511kcV的能量，这说明该射线是由电子和其反物质配偶正电子互相湮灭产生的。但这些正电子来自何处呢？曾有人提出种种正电子源的候选，包括超新星、黑洞、中子星和低质量的暗物质粒子与其反粒子的湮灭。但美国弦论学家Tanmay Vachaspati却认为超导宇宙弦是正电子的源泉。     

“3”是最大数吗？—漫话夸克和轻子

1893年,汤姆孙(J.J.Tomson)发现,原子包含许多更小的物质粒子;这就是带负电的电子.二十多年后,罗瑟福(E.Rutherford)发现,原子的大部分质量集中在一个带正电的致密核心上,它隐藏在原子的电子云深处.     

物理学中11个最大未解问题

(续上期 )在超高温度和密度下 ,物质存在新的状态吗 ?在极端能量条件下 ,物质要经历一系列的变化 ,原子会分裂成它们的最小组成单元。这些组成单元是被称为夸克和轻子的基本粒子。就我们所知 ,这些基本粒子不会再分裂成更小的部分了。夸克非常喜好群居 ,人们从未看到过单个的夸克。相反 ,它们会与其他夸克结合形成质子和中子 (每个质子由三个夸克组成 )。进一步 ,它们会与轻子 (比如电子 )结合形成整个原子。例如 ,氢原子就是由一个质子和一个绕着它运动的电子组成的。接下来 ,原子会与其他原子结合形成分子 ,比如Ｈ2 Ｏ (水分子 )。随着温…     

回望人类发明之路：驾驭电子

即将告别１９世纪的时候,在剑桥大学一个静悄悄的实验室里,英国科学家汤姆孙发现了物质世界的第一个基本粒子。这种粒子的质量只有氢原子的１８４０分之一,带负电荷,有时能够离开物体在真空里自由运动。当它撞击在某些物质的表面时,能够发出淡淡的荧光;当它以很高的速度打在金属靶上的时候,会发出一种穿透力极强的看不见的射线,这种射线就是德国物理学家伦琴发现的Ｘ光。这个小东西被科学家亲昵地称作“电子”。 “电子”在今天已经成为大众词汇之一,人们甚至把它作为时代的标志。与“电子” 相关的发明,被称为电子技术,它陪伴着…     

反氢

制造氢比较简单，因为只要将电子和质子混合在一起并让电子围绕着质子旋转即成。而制造反氢就不是这么简单了，因为它是由正电子（带正电荷的电子配对物）和反质子（带负电荷的质子配对物）组成，因此要想制造、贮存和控制它都是非常困难的。上个星期，伊利诺斯巴达维亚国立费米加速器实验室的戴维·克里斯蒂安（DavidC．Christian）和他的同事们宣布了他们的初步成果，他们已发现了7个反氢原子。在2个研究组──日内瓦欧洲粒子物理实验室（CERN）和费米实验室──的早期实验中，研究人员在加速器里制出了接近光速的反质子。这些环流的叵…     

中微子是其自身的反粒子吗?

中微子振荡实验显示中微子有质量,而有质量的中微子基本性质的研究是当前粒子物理学的前沿热点.本文简要介绍反粒子的概念、马约拉纳费米子以及实验上如何检验中微子是否是其自身的反粒子.这个重要问题的答案将帮助我们探寻中微子质量的起源和超出粒子物理学标准模型的新物理.     

实测反中子的质量

最早试验测得是中子反粒子的反中子的质量.试验是意大利帕多瓦大学的研究人员,使用欧洲原子能研究所(CERN)的气泡室进行的.观测项目59项,得到反中子的质量为939.568±0.039百万电子伏特的值.(中子的质量为939.5731±0.0027百万电子伏特) 依据狄拉克的理论,预言不仅带电粒子,而且象中子这样不带电荷的粒子,存在反粒子.对带电     

核酸三联体、氨基酸残基对应的一种球堆集模式

前言球堆集模式以质量数为基础。一个质量数由一个球粒子代表(即代表中子或质子)。以此种粒子作相互密堆时,13～14个粒子将堆成一个类似球状的带心20面体。由于原子核外的电子活动球域和同样大小的空穴球域(相当于量子化学中的空轨道)分别与核内质子和中子球粒为同心球,核的球粒子堆集画像在几何模式上可以认为是与原子堆集相对应的(后者由于相互     

自旋极化氢原子的实验研究

因为氢原子基态与第一激发态之间的电子跃迁位于真空紫外光谱范围(λ=121.6 nm),至今,直接光抽运取向氢原子,仍然是一个相当复杂的和没有解决的问题,所以,我们使用自旋交换光抽运技术去产生自旋极化氢原子和研究自旋极化氢原子与温度的关系。     

名词解释

CP破坏P是空间反演算符,代表左右间的变换;C是电荷共轭算符,代表粒子反粒子间的变换.CP守恒就是将左变为右,右变为左,同时将粒子变为反粒子,反粒子变为粒子,运动规律不变.所谓CP破坏,就是指CP守恒律的破坏.李政道、杨振宁、吴健雄在1956～1957年曾发现,弱作用过程中P守恒(即宇称守恒)会被破坏,但一般地说CP守恒是成立的.八年以后,人们又发现了在中性K介子的蜕变过程中有CP破坏的现象,不过这种破坏比较微小,只有约千分之几.     

反物质的世界

自然界的每一种粒子在奇妙的镜面世界中，均有一个反物质的伴侣，当两者相遇时，它们会以辐射形式而湮没，物理学家们通过实验已创造出反粒子、甚至已制造出反物质原子。当人们问20世纪最惊人的发现是什么时，很少有人怀疑是德国量子物理学家W·海森堡（WernerHei－senberg）发现的测不准原理。按照他的意见，在本世纪30年代自从预测和发现了反物质，它像魔镜一样已在宇宙中出现。由此我们能看到反物质粒子，每一种均对应了物质世界中的一种粒子，但是许多性质相反或相对映。那么进一步情况会是什么？如果物质粒子接近或碰到其“对映物”…     

对我国云南宇宙线观测站发现的一个高能粒子事例的分析

1972年现高能物理研究所云南站利用大型磁云室获得了一个超高能作用的事例。图1是从照片描下的三条径迹。根据在磁场中曲率的测量,定出粒子a,b,C的动量分别为p_a=6.6_(-0.8)~( 1.0) GeV/c,P_b=62GeV/c,P_c=110GeV/c。P_b和A因超出云室的最大可测动量48GeV/c,所以未能给出误差范围,粒子a带负电,b,c都带正电。在测量时假定这些粒子电荷的绝对     

风沙流中沙粒带电现象的实验测试

通过风洞实验测量,得到当沙粒粒径小于２５０μｍ时,运动沙粒带负电荷;而当直径大于５００μｍ时带正电荷．由此证实了Ｌａｔｈａｍ关于风沙流中粒径较小的沙粒带负电,粒径较大的沙粒带正电的假设．测量结果还表明：每千克运动沙粒所带平均电荷量随沙粒粒径和风速的增大而减小,随高度的上升而增加;风沙流中的电场主要是由运动着的带电沙粒形成的,其方向垂直地面向上,与晴天电场的正方向相反,且其值随风速和高度的增加而增大     

生机盎然的γ射线天文学

在浩瀚的宇宙中,到处发生着伴有γ射线辐射的高能过程,γ射线直接同太阳系、银河系以及河外星系中经常发生的核过程、高能粒子过程和很高能量的物理过程有关,在研究宇宙中快速膨胀、爆发,高能粒子加速,超密天体的引力吸积,元素形成,粒子与反粒子湮灭等过程的能量转化与传输方面,γ射线具有独到的作用,因此,在未来的年代里,γ射线必将成为人类认识宇宙的一个重要的新“窗口”,在揭示宇