中微子及其猜想

中微子目前已被认为是暗物质中的一种,暗物质与暗能量被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题,它们代表了宇宙中90%以上的物质含量,而我们可以看到的只占宇宙总物质量的10%不到。这是宇宙中一些不为人知的秘密……     

小鬼计划--捕捉中微子

中微子是形成我们世界的基本粒子之一,在宇宙中,中微子数量庞大且无所不在,即使现在,也就是你阅读这篇文章的时候,在你的一个手指头上,大约每秒钟就有10~(20)个中微子正穿过,只是你感觉不到而已,因为大多数中微子什么也不干,仅仅是通过你的身体,科学家因此也就把它们称为“小鬼”。中微子连地球都能穿透,如何捕捉这些“小鬼”呢?这是有史以来科学家所面对的最大挑战之一。     

中微子静质量对Dirac宇宙学的影响

在前一篇文章中,在不引入两种时标的前提下,我们提出了一种统一Dirac宇宙学和广义相对论的可能理论,并在零级和一级近似下给出了Einstein场方程,二级近似下给出了Dirac宇宙学。近年来,自发现中微子可能有静止质量后,出现了一系列讨论中微子质量对宇宙学影响的尝试。文献[4]指出,对于Einstein宇宙学,由于宇宙存在大量中微子,若中微子有静质量,则宇宙是封闭的。但对于Dirac宇宙学,由于引力常数随宇宙膨胀而变小,因而,中微子有静质量是否能导致宇宙封闭是个很有意思的问题。本文中,我们将在文献[1]提出的Dirac宇宙学统一理论的框架下,从场方程出发,讨论中微子静质量对Dirac宇宙学的影响。     

超新星给出中微子质量的极限

中微子从死星的猝发已经帮助我们解决了一个使粒子物理学家和宇宙学家为之苦恼达十年之久的矛盾。它证实了指出这些粒子不具有一个有意义的质量的苏黎世实验室测量,而与俄国人所宣称的中微子有颇大的质量以致在空间中微子引力可以控制宇宙的最终命运相矛盾。     

重中微子探索

中微子在粒子世界和宇宙发展中扮演了重要角色,其中的重中微子更是一种重要的、奇特的粒子。探索它的存在与作用,是当前非常活跃的一个前沿课题。著名科学家唐孝威的《重中微子探索》,介绍并评析了这一项工作,值得一读。     

科学家发现中微子确有质量

物理学家们最近宣布 ,他们发现了迄今为止最有说服力的证据 ,证明中微子还有微小的质量 ,从而揭开了一个长达 3 0年的科学之谜。这项发现意味着科学家需要调整他们的宇宙理论。自从沃尔夫冈·泡利 60年前猜测中微子存在后 ,人们一直认为中微子没有质量。但是 ,最近加拿大萨德伯里中微子观测台宣布 ,太阳中心核反应产生的中微子在前往地球的过程中形态发生了变化 (只有带质量的粒子才会改变形式 )。中微子的质量不会太大 ,只有质子的十亿分之一左右。但这种质量的存在却意义深刻 :———在粒子物理学中占统治地位的理论认为 ,改变的粒子没有…     

探测宇宙的新工具:中微子天文学

中微子几乎没有质量,与物质相互作用也极其微弱。探测由太阳和附近的超新星所发出的中微子可以为恒星演化理论提供直接的验证,并且导致对描述基本粒子性质的标准模型的修改。目前,几个大型中微子探测器正在建造中,以便探测宇宙中这些粒子的来源。对诸如银河系外吸积黑洞等中微子源的探测,不仅可以研究这些源,而且还可以像太阳中微子那样为物质的基本性质提供新的信息。     

中微子具有质量的新证据

大爆炸留下的和恒星内核聚变反应生成的中微子是宇宙间最多却也是非常难发现的一种工原子微粒。这种微粒通常被认为是没有质量，也很少与别的粒子起反应。去年，研究人员用洛斯阿拉莫斯国立实验室液态闪烁体中微子探测器记录下的实验资料表明．中微子实际上是有质量的，尽管质量非常之小。目前．研究人员已经获得了增强这一认识的新证据。由于中微子构成了宇宙间粒子的绝大部分．因此，这一发现对于搞清宇宙的成分及其演化具有特别重要的意义。根据粒子物理学的标准模型，中微子有三种：电子中微子，μ子中微子和τ子中微子。每一种中微子还…     

北半球最大深水中微子望远镜启用

近日,俄罗斯在贝加尔湖中启用北半球最大的深水中微子望远镜"Baikal-GVD",用于记录来自天体的超高能中微子流,研究地球物理学、水文学和淡水生物学现象,探索宇宙的产生和进化过程. 中微子望远镜就是一种可以测量来自宇宙深处、数量相当稀少的超高能中微子,并可以确定它们所对应的天体源的方位的超大型探测装置.为了避免其他信号的干扰,它通常被安置在冰层深处或海底和湖底."Baikal-GVD"于2015年开始,由捷克、德国、波兰、俄罗斯和斯洛伐克的科学家合作建造.该浮动天文台由数百个玻璃和不锈钢制成的球形模块组成,单个模块为1立方米大小,这些模块通过一组电缆相连,目前占用的体积为500立方米.     

科学家为何偏爱中微子

<正>人类首次确认37亿光年之外的超高能中微子的源头,这是继引力波之后的又一重大天文事件!人类探索宇宙的下一个重大发现也被认为或许就藏在宇宙中微子中。2018年7月,由威斯康辛大学麦迪逊分校主导的"冰立方"小组宣布,冰立方探测器于2017年9月22日探测到一个来自37亿光年之外的超高能中微子。美国宇航局(NASA)的费米卫星小组则宣布:在同一方向的一个编号为TXS 0506+056的天体的伽玛射线的亮度在此期间突然变大,这意味着这个中微子很可能来自耀变体     

宇宙中微子数值模拟研究获得重要进展

<正>由北京师范大学天文系张同杰教授主导的宇宙中微子数值模拟团队,运用国防科技大学研制的"天河二号"超级计算机,成功完成了3万亿粒子数的宇宙中微子和暗物质数值模拟,揭示了宇宙大爆炸1600万年之后至今约137亿年的漫长演化进程.在模拟中首次测量到了中微子在宇宙结构中的微分凝聚(Differential Neutrino Condensation)效应,这种效应为当今和将来的宇宙学观测开辟了一条独立     

中微子静质量与宇宙成团现象

宇宙间中微子十分丰富,其数量与光子相近,比重子多约九个量级。如果中微子静质量不为0,必然会产生许多显著的天体物理效应。本文主要讨论有质量的中微子对宇宙成团现象的影响。如所周知,宇宙一方面在大尺度上表现出很好的均匀性和各向同性;另一方面却又无疑地存在着恒星、星系和星系团等非均匀的物质成团分布。对于恒星的形成,人们已经有了相当透彻的研究;但星系、星系团的形成机制却至今仍远未弄清楚。人们期望,中微子静质量不为     

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     

中微子:宇宙幽灵

<正>中微子和它们奇异亚原子行为,可能有助于我们了解高能粒子、正在爆发的超巨星,以及物质本身的起源。为什么在稳定地照亮黑暗宇宙数百万年后,一颗超巨大的恒星——超巨星会突然在一阵超明亮(亮度超过1000亿颗恒星发光的总和)中爆发?深空中有什么奇异天体,在以宇宙中已知最高的能量发射粒子?最令人困惑的问题或许是为什么宇宙会包含物质?这些奥秘已经困扰了天体     

高能宇宙中微子的声探测

中微子在基本粒子家族中素有鬼魂粒子之称.它静止质量等于零,不带电荷,以光速运动,几乎不与任何物质发生相互作用.虽然它与质子、光子、电子并列为稳态粒子,但要直接探测它是不可能的. 1956年美国物理学家科温(L.Cowan)和雷恩(F.Reine)在新墨西哥州利用一台早年研制原子弹后废弃不用的反应堆作为反中微子源(中子衰变后产生,即n→p~ e~- (?)),估计每秒可产生10~(18)个(?)(反中微子),通过常年记录(?) p→n e~ , e~ e~-→rr反应中产生的光子辐射证实了确有(?)存在.自此以后,中微子探测,特别是太阳中微子和宇宙中微子探测便一直研究不断.近年来,随着高能天体物理研究的进展,人们并始酝酿打开中微子的天文观察窗口.因为,中微子不象光子,它不受磁场影响,也不会被散布在空间的宇宙尘埃及星光所散射,能穿透致密星体,因此,它可能带来远古宇宙纪元的信息,是理想的宇宙信使.(据估计,10~(14)eV光子一光子散射的结果,距离达10~7     

中微子质量对粒子物理学的影响

1998年6月,日、美国际合作组的超神冈地下实验证实:中微子有质量和振荡,最轻中微子质量的实验下限为ｍνｅ=(0.07±004)ｅＶ,从而否定了中微子质量为零的传统认识。这是一项十多年来的重大物理学发现,对宇宙学中银河系的形成、演变以及宇宙最终命运的理论将产生重要影响,...     

用月球探测中微子

捕猎难以捉摸的中微子通常要跋涉到南极、地中海或是贝加尔湖,但有越来越多的项目,意图通过把射电望远镜对准月球来寻找最高能的中微子。如果这一尝试成功,就有可能揭示出宇宙中最强大的粒子加速器,甚至是新物理学存在的证据。     

中微子天文学和X射线天文学的诞生

本文介绍了 2 0 0 2年诺贝尔物理学奖的两项研究成果 :捕获了宇宙中微子 ;发现了宇宙X射线源 .     

太阳中微子亏损与催化核聚变

由实际测量太阳中微子亏损，引出太阳可能就没产生这么多中微子，并通过催化核聚变提出反质子催化核聚变的设想。由此对太阳的能源机制引出了新想法，这对天体物理学（恒星演化及宇宙演化等）是个标新立异的想法     

物理:投资中微子天文学

正劳伦斯伯克利国家实验室核能科学部的资深科学家、加州大学伯克利分校物理学家斯潘塞·克莱因(Spencer Klein)呼吁:建设更大型的望远镜阵列,捕捉来自宇宙能量最大地方的粒子。中微子天文学即将获得突破。从2010年起,在南极洲进行的"冰立方"实验——在1立方千米的冰层中布置了5 160个篮球大小的光传感器——已经探测到来自太空深处的二十多个高能中微子。尽