微小的东西就是好--将"纳米"变为实用

在纳米技术的应用中,像纳米机器人那样奇妙的未来应用固然引人注目,但是,这一领域中第一批由极微小材料构成的成果更为实用。而这些极微小的材料——纳米粒子——之所以能获得奇妙的功能,只不过是因为它们是如此之微小。在一些诸如像防晒油中的遮光剂、颜料和喷墨之类的产品中,已出现了各种类型的纳米粒子。而异乎寻常的纳米粒子,给医学中灵敏的诊断检测和新的治疗方法带来了希望——如通过一种脊椎中的蛋白质来检测早老性痴呆症,或者能热死癌细胞的金纳米粒子等。但是,有的纳米粒子因其功能目前还没被发现,故其领域还有很大的应用潜力。中…     

合肥国家同步辐射装置

高能粒子是开展核物理和高能物理研究的重要手段,随着高能物理研究的发展,要求粒子的能量愈来愈高,建造同步加速器以产生高能量的粒子,遇到一个障碍是:带电粒     

神秘的中微子

<正>光速达到299792.458千米/秒,是人类目前已知的最快速度。但有一种中性粒子极有可能以超过光速的速度在运动。虽然目前这个命题还没有得到绝大多数人的认可,但是这种中性粒子正在被世人所熟知,它就是本文主角——     

暗物质粒子发现在即?

暗物质的性质是宇宙学、粒子物理学和引力的核心问题之一,它或许是由宇宙早期产生的不为人知的粒子所组成（针对这些粒子的探测以及相关技术的研发目前取得了长足的进步）。在下一个10年里,来自于直接探测、大型强子对撞机和γ射线大视场空间望远镜的探测结果,将开启人们真正了解暗物质的大门。     

微波制备金属磷酸盐胶体粒子

用溶液沉淀法,制备均分散胶体粒子,其关键在于迅速地成核和有效地控制粒子的成长.使用经典的加热方法,体系中总有温差存在,故对均分散粒子的制备不利.微波加热原理有所不同.当极性分子处于高频电场中时,耦极子要发生定向极化和转向运动.但是,由于分子间的相互作用和分子的热运动,使得分子的转向运动,相对于外电场的变化有一个滞后,这种滞后称之为“松弛”.松弛的宏观结果就是把电磁能转变为分子的动能,从而使体系的温度     

捕捉WIMP

捕捉ＷＩＭＰＤ·Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ著何常译许多宇宙学家认为，宇宙主要由不可见粒子所组成，它们同我们所看得见的万物几乎完全没有相互作用。现在物理学家正在设法寻找这些难以捉摸的粒子。６个粒子物理学家小组急切地为追踪按宇宙学思路得出的一个最奇异的设想，已着...     

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”…     

人类面临十大潜在威胁

粒子实验可以吞噬地球 科学家通过粒子加速器使粒子达到光速后,互相进行碰撞,以此来研究微观世界的能量定律。由于被研究的物质是如此之小,人类也许从不担心粒子会构成什么威胁。但是最近,一些严肃的科学报告指出,在美国长岛的“粒子加速器”实验或“相对论重离子”碰撞实验,可能会产生一个微型黑洞,它将慢慢吞噬地球上的一切物质,包括地球。     

电子散射对Woods-Saxon α粒子波函数的检验

α粒子的敲出和拾取反应,一直被认为是研究原子核的α粒子集团结构的有力手段之一。在这些反应的理论处理中,α粒子在核内的束缚态波函数是很重要的。为得到这个波函数,通常的作法是假定α粒子在核心提供的Woods-Saxon位阱中,做独立粒子运动;势阱的深度,由α粒子的分离能决定。这样求得的α粒子波函数可写为     

暗物质粒子探测卫星研究进展

天文观测表明,宇宙中广泛存在暗物质,其丰度是普通物质的5倍,占宇宙总能量份额的约1/4.自20世纪30年代天文学家通过引力观测发现暗物质以来,经过近百年的探索,其物理本质至今仍然不为我们所知.另一个世纪谜题是高能宇宙射线的起源、加速和传播.暗物质的本质和宇宙射线的起源位列美国国家研究委员会(National Research Council)遴选出的21世纪11个宇宙物理学重大科学问题之列.探测暗物质粒子也是世界各国竞争异常激烈的科技热点.我国发射的暗物质粒子探测卫星,其主要的科学目标即通过精确观测高能宇宙射线电子和伽马射线来间接探测暗物质粒子.作为一个高能粒子探测器,暗物质粒子探测卫星观测数据也可用于宇宙射线物理和相关天体物理研究.基于暗物质粒子探测卫星的数据,我们得到了对宇宙射线电子和质子能谱的最为精确的测量,揭示了能谱上的新结构,为限制暗物质粒子属性和理解宇宙射线起源提供了重要数据.暗物质粒子探测卫星还探测到约250个伽马射线点源以及银河系弥散伽马射线辐射.本文综述了暗物质粒子探测卫星的设计、运行和数据分析进展.     

诺贝尔物理学奖:粒子物理学进入新阶段

在亚原子粒子和力的世界里，一幅好的图像会大有助益。如弱电理论就是粒子物理学家手中重要的理论图，正是这一理论导引他们去认识新的粒子直至拿到诺贝尔奖。本年度诺贝尔物理学奖的授予再次证明了这一点——两位荷兰物理学家特霍夫特和维尔特曼因在弱电理论重整化方面的工作——以使得该理论能更精确地计量粒子的质量和行为——而荣膺1999年的诺贝尔物理学奖。在历史上（1860年），麦克斯韦揭示出电和磁具有相同的电磁力；以后科学家根据力的配对特性，在本世纪60年代创建了弱电理论，这种力在原子核中作用，并导致某种类型的辐射衰变。根…     

最新研究称：宇宙射线可能来自超新星残余

据美国国家地理网站最近报道，根据一支国际小组进行的一项新研究，恒星爆炸能够在太空中扮演超大功率粒子对撞机的角色，进而创造宇宙射线。宇宙射线实际上是指一直以来“轰击”地球的高能亚原子粒子。在这些轰击地球的微小粒子中，能量最大的相当于一个以时速每小时157千米飞行的棒球。     

世界上最大的粒子加速器探秘

要认识肉眼看不到的粒子,我们首先想到的办法是什么?是显微镜,电子显微镜或是原子力显微镜.没错,要看清肉眼看不到的粒子,就得靠显微镜.但是,要认识它们的性质,就得修建庞大的仪器,粒子加速器就是这样一种大型仪器.     

固体粒子表面结构设计

固体粒子最重要的参数是粒子尺寸和化学组成.但是粒子结构(如结晶态),尤其是表面结构,在许多情况下是更为重要的.改变粒子表面结构和组成,能极大地提高粒子的性能,有时甚至可改变原有性能或产生新的特性.由于单个固体粒子尺寸通常在微米至纳米量级,其表面结构尺寸更为细小,通常只有几个晶胞大小,对其进行“设计”和“加工”是件十分精细的工作;不但需要原子水平上检测仪器,还需要分子级工艺技术.本工作旨在提供一些这方面成功的实例.1 金属粒子表面晶格选择和设计金属粒子可作催化剂,亦可用于制备磁性材料.当然早已广泛地用于粉末冶金.对金属粒子表面结构的设计常根据材料性能需要或加工需要进行.对于金属粒子表面进行氧化处理,使其形成极薄的氧化层或用其它材料(金属、氧化物等)对金属粒子表面进行包覆是改变表面晶格结构常用的方法.例如,铝粒子表面施加很薄的镍层,一般称为镍包铝,用于化学工业已有多年.最近,王文鼎、陈海汕和都有为等在铁粒子上采用化学共沉淀法包覆CoFe_2O_4层,其矫顽力显著增加,其目的是使其成为高饱和磁化强度和高矫顽力的新型磁记录介质.镍粒子广泛用于合成氨、制氢以及稀烃聚合等工业过程.如果使其表面包覆CeO_2层又可用于异构化、氢解和汽车尾气处理.崔作林等提出电孤等离     

万物之理

有没有一个单独的统一了自然界显著多样性的深刻的理论？是不是正发现了粒子物理线索到万物之理的一个有趣的模式？某些物理学家正想回答这两个问题。爱因斯坦曾经说过“宇宙中最不可理解的事情，实际上是都可以理解的。”宇宙的体积之大不可相信，其所包含事物之多不可想象。至今我们已能模拟出它的大部分历史，阐明它的结构，预测它的未来，了解其所含有客体的迷惑多变的行为。我们之所以能做这些事是因为我们了解到所有事物都是通过一个关系网把它们联结在一起的。我们把它们称之为物理定律。万物归一个好的物理学定律或理论的工作就是用…     

为什么要建大型强子对撞机

简单地说,建造大型强子对撞机(LHC)的目的,就是帮助家回家粒子物理学中一些十分关键、却又一直悬而未决的问题.     

解秘夸克家族新成员及其结构组合

正在粒子物理学家中,谢尔顿·斯通(Sheldon Stone)素以高标准和近乎严酷的严谨态度而著称。在与同事的交谈中,他往往会为了质疑某个观点而大声打断对方。因此,在斯通谈到他和他的同事最近的观察成果时,他的话显然是有相当可信度的。"我确实认为这很可能将会是一个重大突破。"他说。斯通的研究与巨大的粒子探测器LHCb(大型     

粒子物理学:共同走向下一个前沿

<正>当有新成员冲击古老的目标之时,尼吉尔·洛克耶(Nigel Lockyer,费米实验室主任)呼吁下一代粒子物理项目在全球范围内协调开展。2013年是粒子物理学的一个分水岭。旨在发现希格斯玻色子的长达数十年的探索基本完成。尽管诺贝尔奖颁发给希格斯的预测之后仍然存在杂音,但粒子物理学界感觉满意。该是暂停下来,进行反思并考虑下一步怎么走的时候了。     

寻找缺失的“拼图”

"我们从何处来?我们是谁?我们往何处去?"也许自从人类有了意识以来,这些问题就一再被提起,不少科学家穷尽了一生去向前追溯:人类的起源、生命的起源、星球的起源,直至宇宙的起源。自20世纪60年代发展起来的物理学标准模型,依赖于希格斯玻色子的存在。这种粒子是物理学标准模型预言的一种自旋为零的亚原子粒子,当它与其它粒子碰撞时会使一些粒子质量变大,一些粒子质量减轻,还有一些粒子则完全失去质量,形成我们今天所知的宇宙。希格斯玻色子的发现除了能给发现者带来诺贝尔奖,还将为物理学的这段空中楼阁岁月做一