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.     

南极中微子探测器发现迄今能级最高震荡事件

"冰立方"中微子望远镜是一台设置在南极的中微子探测器,日前这台设备记录到迄今最高能级的一次中微子震荡事件。尽管这一结果并不能算是一大惊喜,但研究人员们表示这些发现最终将帮助我们达成对中微子质量之谜的清晰认识。中微子有三种类别,被称为三种不同的"味",研究人员     

“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     

欧洲批准空间引力波探测项目

正欧洲空间局(ESA)不久前批准了欧洲旨在探测引力波的"LISA"探测器计划,该探测器预计在2030年代发射升空。该探测项目的基本设计思路是采用三颗完全相同的探测器,在相隔250万千米的距离上相互发射和反射激光,并进行极高精度的测量。研究人员通过对光束进行极高精度的测量,希望能够探测到     

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。     

美计划实施火星钻探

美国宇航局正在考虑向火星发射一个特殊的探测器,它将继承先前的“凤凰号”探测器,使用钻头在火星上钻出迄今最深的孔洞进行考察。如果一切顺利,这项名为“洞察”的计划将会于2016年实施。根据项目首席科学家、宇航局喷气推进实验室的专家布鲁斯？     

重费米子体系中演生量子态及其调控的研究进展

作为典型的强关联电子体系,重费米子材料表现出丰富的量子基态,如反铁磁序、铁磁序、非常规超导、非费米液体、自旋液体、轨道序和拓扑态等。相比其他强关联电子体系,重费米子体系的特征能量尺度低,可以通过压力、磁场或掺杂等参量对不同量子态进行连续调控,因而是研究量子相变、超导及其相互作用的理想体系。本文重点介绍国家重点研发计划项目"重费米子体系中的演生量子态及其调控"执行两年来,在重费米子电子相图、量子相变、超导、强关联拓扑态、微观电子态等前沿科学问题上的研究进展。着重介绍了重费米子超导体CeCu_2Si_2的超导序参量,在重费米子材料YbPtBi中发现的外尔费米子激发,低载流子浓度近藤晶体中的关联拓扑电子态,以及CeTIn_5体系中的局域-巡游转变和重费米子态的微观机理研究等。这些研究成果加深了我们对重费米子体系中丰富的演生量子态及其调控的理解,为项目后期研究的凝练和深化奠定了坚实的基础。     

“三重简并费米子”的特点和发现的意义

<正>英国《自然》杂志2017年6月19日在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,均由中国科学家独立完成。组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。费米子是自旋量子数为半整数的基本粒子,遵从泡利不相容原理,即一     

“好奇号”火星冒险记

耗资25亿美元之后,NASA终于把太空史上最大的火星车"好奇号"送到了目的地。在预算受限的情况下,"好奇号"所取得的非凡成功掩盖了一个关于太空探索的重大真相:它需要狂热的信仰和对失败的超高容忍度。就在"好奇号"登陆火星前的几分钟内,美国国家航空航天局喷气推进实验室任务控制中心的人们吃掉了一堆花生。在喷气推进实验室,每当有航天器准备登陆,花生都是必不可少的东西,这个习惯始于1964年7月31日,当时"徘徊者7号"无人探测器正在准备登陆月球。"徘徊者号"探测器的任务很简单:撞击月球表面,在撞毁前拍摄几千张图片传回地球。纵使这样,在它之前的六颗"徘徊者号"探测器都未能成功完成任务,喷气推进实验室的工程师们知道他们快要没机会了。"徘徊者7     

气候变化妨碍人类与外星人联系

<正>越来越多的天文观测数据和研究成果认为,宇宙中可能存在宜居世界和地外文明。但是,为什么地球人类一直未能看到或联系上地外生命呢?对于著名的"费米悖论"所提出的这个谜团,有科学家研究认为,或许是地球气候变化阻止了地球人类与外星文明的联系。"费米悖论"是由著名的物理学家、诺贝尔奖得主恩里克一费米提出。该理论认为,地外文明存在于宇宙之中,而且     

“好奇号”奔赴火星

美国肮空航天局火星探测器“好奇号”于2011年11月26日上午在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。这台造价25亿美元的探测器,将在8个半月内飞驰5．7亿公里,于2012年8月8日在火星赤道以南不远的盖尔坑降落。     

天使粒子

<正>基本粒子在物理学领域是指构成物质的最小、最基本的单位,分为费米子和玻色子两种。1928年,英国理论物理学家保罗·狄拉克(P.A.M.Dirac)预言:宇宙中每一个基本费米粒子必然有相对应的反粒子。这一理论曾被视为真理。1937年,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳(E.Majorana)预言了存在这样一种粒子——反粒子就是其本身,即马约拉纳费米子。目前的基本粒子中,除了仍缺乏本质了解的中微子外,尚无已知的马约拉纳费米子。     

高时间和空间分辨α粒子闪烁屏研制

闪烁屏可将高能粒子或射线的能量转换成可见光,是辐射探测与成像的核心器件,在高能物理、核医学成像、工业无损探伤、行李和集装箱安检等领域都有着广泛的应用.着眼于未来辐射探测与成像发展的趋势,兼顾超高计数率和高空间分辨率的闪烁屏成为研究热点,例如:美国洛斯阿拉莫斯实验室研发中的极端条件下辐射与物质相互作用(MaRIE)和费米...     

宇宙射线研究表明正电子或来自暗物质碰撞

<正>漂浮在地表上空400千米处的离子探测器对410亿个宇宙射线粒子进行了分析,使我们能够进一步探究暗物质——占宇宙组成27%的神秘不可见的物质。2014年,国际空间站的阿尔法磁谱仪探测器已经收集到了暗物质存在的证据。而新的分析结果则是迄今为止对宇宙射线粒子进行的最为精确的测量。麻省理工学院物理学教授、阿尔法磁谱仪项目发言人丁肇中在欧洲核研究组织位于日内瓦的实验室中     

光刻机工件台六自由度超精密位移测量研究

工件台是光刻机的核心子系统之一，直接决定了光刻机所能实现的关键尺寸、套刻精度及生产率。六自由度（6-DOF ）超精密动态位移测量技术是工件台实现动态精度的关键技术之一，其中多自由度间非线性耦合导致解算误差是其核心科学问题。针对工件台超精密位移精度、快速计算需求，本文介绍了在测量拓扑、解算算法等几个方面开展的研究，提出测量原则、方案及解算方法，解决了6-DOF超精密动态位移中的解算误差问题。     

空间冷原子钟

正从日晷、漏刻计时器(水钟、沙漏等)的出现,到摆钟、石英晶体钟的发明,人类对于时间的把握越来越精确。而从1948年第一台原子钟发明至今,人类计时的精度更是以几乎十年一个数量级的速度提高。2016年9月,由中国科学家研制的世界上第一台在轨进行科学实验的空间冷原子钟(space cold atomic clock),随着中国的天宫二号空间实验室发射升空。空间冷原子钟这一"高冷"的术语带着国人的热情与自豪,成为热词。空间     

马约拉纳费米子的特性及其发现的意义

美国东部时间6月21日(北京时间6月22日),国际顶级物理学刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线发表了上海交通大学贾金锋教授及其合作者率先观测到物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子(Majorana fermion)的论文。在物理学领域,基本粒子有两大家族:费米子家族(如电子、质子)和玻色子家族(如光子、介子),分别以物理学家费米和玻色的名字命名。一般认为,每一种粒子都有它的反粒子,费米子和它的反粒子就像一对长相一模一样但脾气完全     

如果光速真的被超越

2011年9月22日下午，意大利格兰·萨索国家实验室的Oscillation Projectwith Emulsiontracking Apparaturs项目组宣布，他们探测到的中微子速度超过了光速，同时将一篇学术论文发布在学术论文网站arXiv上。在文章中，项目组谨慎地表示，他们反复检查了所有可能出现的误差，     

彗星可能会在2014年撞击火星

自从1957年人类迎来航天时代以来,世界各国已经向火星发送了数十颗探测器。就在此刻,在这颗红色星球的轨道上仍然有三颗正在工作的轨道探测器,在火星的地表也有两辆正在开展考察工作的漫游车,当然就是长寿的"机遇号"和2012年抵达火星的"好奇号"。然而,可能在2014年,这些探测器就会发现它们正身处一个完全不同的星球之上。火星是一个干燥,寒冷并且找不到生命踪迹的荒凉行星。美国宇航局喷气推进实验室近地天体项目办公室的唐·耶麦斯博士表示:"尽管可能性很小,但是一     

“嫦娥一号/二号”太阳风离子探测器

“嫦娥一号/二号”太阳风离子探测器是我国首台用于深空等离子体环境探测的仪器，成功地对月球轨道太阳风离子、近月等离子体环境以及L2点等离子体环境进行了探测，积累了大量的高质量科学数据，取得了一批原创性的探测及研究成果。