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。     

高能强子诱发核作用中长程关联强度的核几何依赖性

相对论重离子碰撞被认为是一种能在实验室环境下产生高温高密物质,以便研究从强子物质到夸克物质相变的重要手段.为了分析这种相变机制的背景,必须了解高能核-核(A-A)相互作用的机制.粒子的产生和核碎裂这两种机制同时存在于A-A作用中,但由于靶     

高温高密度时的新物质形态

在高温高密条件下,夸克将解除禁闭形成全新的物质形态——夸克物质.本文从核物质的基本相互作用——量子色动力学(QCD)的基本对称性出发,首先简单介绍研究QCD相变的各种方法,阐述相变发生的物理机制和条件,然后着重讨论实现QCD相变的两种物理系统,即相对论重离子碰撞和致密星体.相对论重离子碰撞是制造高温环境的重要手段,核物质将形成全新的夸克胶子等离子体相(QGP).文中介绍了探测QGP的实验信号和高温环境特有的新奇物理现象.致密天体中的高密区则展现了极其丰富多彩的相结构.理论预示了与颜色和味道等自由度相联系的各类超导、超流态存在的可能性.相信在未来更大范围的束流能量扫描和对致密星体的精确观测中,我们将会对高温高密核物质的物态性质有着更加深入的认识.     

兰州重离子加速器及热核和远离核实验研究

当代原子核物理的前沿是极端条件下原子核的研究.重离子核物理正沿着能量(激发能、核温度)、同位旋和自旋3个维度及非核自由度不断取得新的进展.与重离子物理的发展相适应,重离子加速器技术正在向更高能量、多种类放射性束和高品质(低能散和低发射度)束流3个方向发展.兰州重离子加速器(HIRFL)是加速低、中能重离子束流的回旋加速器系统(见图1).近年来在HIRFL上进行了炮弹碎裂(PF)型放射性束流线RIBLL和电子回旋共振(ECR)离子源的研制.这是HIRFL最重要的发展升级.利用HIRFL系统和其他实验装置,中国科学院近代物理研究所(IMP)在重离子物理关于热核和远离稳定线原子核前沿领域的实验研究中取得了重要进展.本文以PF型RIBLL和ECR离子源研制为重点,介绍HIRFL的最新发展;综述 HIR-FL上的中能重离子碰撞热核性质研究,包括轻粒子发射时标和发射源时空演化、三和四重碎片发射、复杂碎片发射机制、靶余核质量产额分布和相关衰变机制、热核限制性温度和不稳定核在平面和出平面发射等;本文还讨论近代物理研究所在HIRFL和高压倍加器强中子源及其他实验装置上远离稳定线新核素的合成,及远离核衰变性质和核结构研究的重要进     

中高能重离子碰撞中奇异粒子产生和超核形成机制

中高能重离子碰撞可以形成大于饱和密度的核物质状态.高密核物质中奇异粒子成分影响核物质状态方程.重离子碰撞是产生丰中子超核的唯一途径.本文评述了中高能重离子碰撞中奇异粒子研究最新进展,讨论了在我国强流重离子加速器(HIAF)上开展核物质状态方程和丰中子超核研究的可行性.基于兰州量子分子动力学模型,以反应系统~(58)Ni+~(58)Ni和~(197)Au+~(197)Au为例,分析了阈能附近奇异粒子产生动力学和高密核物质状态方程;系统研究了Λ超核形成动力学机制并给出了超核的质量、电荷、动能分布和动能谱;讨论了核物质状态方程和碰撞中心度对奇异粒子产生和超核形成的影响.研究结果表明,K介子在高动能部分产额可以提取高重子密度下核物质状态方程;Λ超子与核子相互作用势会影响超核的形成,如吸引的相互作用势有利于超核的形成;重离子碰撞有利于形成轻质量区超核并且碰撞中心度对超核的形成有重要影响.     

超高能重离子碰撞中的平均多重数

人们普遍相信超高能重离子碰撞不仅会提供关于强子物质而且会提供关于夸克物质的大量信息,因而分析和预言超高能重离子碰撞是一个有意义的课题,一些作者已经作了些探索。区别于核子-核子碰撞和核子-核碰撞,超高能重离子碰撞的一个最明显的特征是在末态有极大的粒子多重数。Biorken曾经估计,对于相同重子数的核-核碰撞,在快度中心区,单位     

超高能重离子碰撞与夸克-胶子等离子体

超高能重离子碰撞产生的带色的夸克-胶子等离子体,是一种在地球上还未曾见过的新的物质形态,它是未来物理学研究的一个重要方向。《超高能重离子碰撞与夸克-胶子等离子体》一文详细介绍了这一前沿课题的研究情况,从中也可见研究超高能重离子碰撞是极其重要的,并具有现实的可能性。     

相对论性重离子的碰撞

几年前,哥伦比亚大学的李政道和吉安·卡尔罗·威克就设想了一种可能性:在重核的高能碰撞中,有产生一种全新物质的可能.在基本粒子物理学中,实现碰撞的目的,是把尽可能多的能量传递到尽可能小的体积中,企望通过能质转换得到一些新粒子.与此不同的是,重离子碰撞的目的,是把     

宇宙正反物质不对称的起源

宇宙中正反物质不对称性的起源是粒子物理和宇宙学中极具挑战性的问题,至今人们还不清楚该问题的本质.随着实验观测的日益精确,人们对这一未解之谜的研究日益深入.本文首先简要介绍宇宙正反物质不对称性之谜的背景,以及在理论上解释该问题所要满足的基本条件.然后结合最新的理论和实验进展,重点介绍了3种能自洽地解释正反物质不对称性并且能够在实验上进行验证的理论,包括电弱重子数产生机制、轻子数不对称产生机制以及引力重子数产生机制.期望未来更精确的实验能够验证究竟哪种机制才是宇宙正反物质不对称性的起源.     

热核电荷密度分布的温度效应

无论是在天体物理中星际碰撞所产生的核,还是在重离子反应中入射粒子能量较高时形成的复合核,都具有较高的激发能量,这就是所谓的“热核”。近年来,随着重离子反应的实验数据的增加,有关热核性质的研究已成为一个引入注目的课题,而其中热核电荷密度分布又是热核性质的一个重要的组成部分。由于热核的亚稳定性,在实验     

高能重离子碰撞的新近进展

由萨本豪教授撰写的《高能重离子碰撞的新近进展》,是高能物理在这一领域研究成果的最新概括。他把问题归纳在相对论核内级联模型、输运理论途径、相对论流体力学方法和统计模型等四种主要理论模型的框架之下,既有实验依据,又有理论基础,是一篇难得的好文章。     

相对论性原子核碰撞中产生的光子谱的数学特征

格点QCD理论已预言,在极端相对论的原子核碰撞中会产生一种高温高密度的夸克-胶子等离子体(QGP)物态,而热高能光子被认为是诊断QGP和热强子物质(HM)的干净的探针之一.最近CERN的WA80研究组首次报导了他们在超质子同步加速器(SPS)上所作的200GeV/AS A_μ,碰撞实验中获得的纯光子谱(图1).在半对数坐标中,数据点呈现出良好的线性,从拟合直线的斜率可以得到温度参数T_exp≈180MeV.基于对实验数据的再     

相对论核-核碰撞中产生的Λ超子的极化分析

在高能强子-强子、强子-核相互作用中都测到了所产生的A超子的强的极化度.在较低能量的核-核碰撞中,也测到了A粒子的不同程度的极化度.对在相对论核-核碰撞中产生的A超子的极化度的测量和分析的特殊意义是在1982年由Angert等人首次提出的,认为如果在相对论核-核碰撞中形成了夸克-胶子等离子体(Quarkgluon plasma-QGP),A粒子的极化度就将消失.     

兰州重离子加速器研究装置HIRFL

兰州重离子加速器装置HIRFL是目前我国规模最大、加速离子种类最多、能量最高的重离子研究装置,主要技术指标达到国际先进水平,是世界上几个重要的核物理研究设施之一.HIRFL由ECR离子源、扇聚焦回旋加速器SFC、分离扇回旋加速器SSC、放射性束流分离线RIBLL1和RIBLL2、冷却储存环主环CSRm和实验环CSRe等主要设施组成.HIRFL具有加速全离子的能力,可提供多种类、宽能量范围、高品质的稳定核束和放射性核束,用以开展重离子物理及交叉学科研究.本文重点介绍了兰州重离子加速器装置HIRFL的发展现状以及取得的系列成果,同时对国内外重离子加速器装置的发展现状做了简要介绍.     

北京串列物理国际讨论会简讯

由中国原子能科学研究院主办的北京串列物理国际讨论会于1986年5月26～30日在北京举行.我国老一辈核物理学家王淦昌、钱三强、赵忠尧以及来自十几个国家的知名学者,如A.Arima、J.Hamilton、A.Winther、K.H.Siemssen 和P.Twin 等出席了会议.会议分中子核反应、轻粒子核反应、重离子准弹性碰撞和共振、重离子的不完全熔合和有关研究、重离     

封面说明

正重离子加速器具有重要的科学作用和社会意义,是研究物质微观结构、宇宙演化、解决人类有关生存环境问题的有效手段,如探索原子核存在的极限,探究宇宙中铁到铀元素的来源以及能量的起源,探究太阳系的演化过程等.此外,重离子加速器可为应用研究提供独特的实验条件,可开展先进能源相关材料研究、生命科学研究、高效生物农业研究、空间辐照效应研究等.中国科学院近代物理研究所是一个依     

相图研究的现状及发展

一、相图研究的意义 相图是对一个物质体系相平衡进行图示的总称。它描述的是一个体系当相平衡时在给定状态条件下另一些热力学变量的变化轨迹,所提供的相平衡信息对人们研究物质世界具有重要意义。当今相图的广义概念,包括了物质相的热力学性质和相平衡研究的整个内容。相图研究的物质对象涉及各个工业和技术领域。在材料科学中,它是选择材料成分、制定处理工艺     

Ni~+-Fe、Ni~+-Ni、Ni~+-Zn和Fe~+-Fe等碰撞体系电子提升和电荷变化的分子轨道理论的计算

一、引言 近年来利用加速器进行原子物理方面的研究已引起人们很大的兴趣,特别是通过加速离子轰击各种材料靶片产生X射线的测量得到了许多有意义的信息。这一研究在探讨碰撞机制、重离子与物质相互作用的规律以及开发重离子束新应用是十分重要的。     

极端相对论流体螺旋运动的一个准确解

在双星系的演化过程中,常伴随着物质的喷射或吸积,由于引力的作用,质点的轨迹常呈螺旋形.本文在狭义相对论范围内,给出极端相对论流体作平面定常轴对称螺旋运动的一个准确解.运动方程组:     

自然信息

核物质的更致密的核心利用重离子的高能碰撞,研究核物质被压缩成高密度状态时的性质,对于了解星体构造、宇宙起源和物质结构均有着重要的意义,所以近年来这项研究很受各方面的重视。由加利福尼亚的劳伦斯伯克利实验室(LBL)的波斯坎泽(A.Poskanzer)等人领导的一个科学家小组,在该实验室的Bevalac加速器