超弦理论

理论粒子物理学家的主要目标之一是建立一种能够说明自然界四种力,即引力、电磁力以及强核力和弱核力的理论。至今已经取得了部分的成功。温伯格、格拉肖和萨拉姆由于建立把电磁力与弱力统一在单一的框架中的电弱理论而荣获诺贝尔奖金。其他的物理学家正在试图把电弱力与强力统一到一个“大统一理论”中。这个理论实际并不算是“大的”,因为它没有包括引力。“超引力”是尚在形     

物理学家为什么认为弦论是万有理论可能的候选者?

正弦论的核心思想是:宇宙最基本的组成单元不是0维的点粒子,而是一维的弦。弦论是物理学中未经证实的理论中最精妙、最具争议者之一。弦论的核心是贯穿物理学几个世纪的思想的主线,即在最基本层次上,各种力、粒子、相互作用和物理现象,都可由同一个理论描述,四种基本作用力(强力、电磁力、弱力和引力)统一于一个理论。从许多方面来看,弦论是量子引力理论的最佳候选理     

论引力和电磁力的统一

文章从全新视角论述万有引力和电磁力的统一。在文章中,作者以之前提出的《物质场论》为基础理论,论述了引力依然是电磁力。     

宇宙间第五种基本力

引言有关理论物理学发展动态方面的消息难得成为全国性报纸上的头条新闻。然而,1986年1月,伊弗莱姆·菲什巴哈(Ephraim Fischbach)和他的四名同事在物理评论通讯上发表的一篇短文却轰动了学术界。他们提出的一个惊人观点是,自然界除了四种早已确定的基本力(万有引力、电磁力、强核力和弱核力)以外,     

研究人员最终测量到第四种基本力的微弱量子效应万有引力跃入量子世界

一位法国研究人员发现 :物体在万有引力作用下的运动不是平稳落下 ,而是以一种被称作量子跃迁的形式曲折运动。这一发现证实了万有引力和宇宙中其他三种基本力一样具有量子效应。粒子的运动通常受量子力学的限制 ,就像电子被限制在原子核周围的轨道层中一样。要想从一个位置运动到另一位置 ,它们必须跃迁到另一个量子态。理论上讲 ,这一规则对于受自然界四大基本力影响的所有物质有效。四大基本力是电磁力、弱与强核力、万有引力。但是万有引力非常微弱 ,特别是对小的物体 ,导致其量子效应极难测量。在日常事物中寻找量子效应毫无意义。虽然…     

非粒子物理学

有鉴于按照流行的粒子物理学模型难于将四个主要的自然力:强核力、弱核力、电磁力和引力结合成一个单一的力场,多年来从事于"四力合一"研究的美国哈佛大学物理学家Howard Georgi于2007年3月推出了全新的非粒子(unparticles)学说,并想用位于瑞士日内瓦的大型强子对撞机(LHC)在2008年启动后出现的新鲜事件来验证此创见.     

宇宙绳

现代的基本粒子理论认为在10~(15)～10~(15)GeV以上的能量,所有基本粒子的相互作用(除引力外)有相同的强度。这样的能量是远远超过粒子加速器的范围,而且能够检验这些概念的主要战场是大爆炸不久以后的早期宇宙。随着宇宙膨胀和从极高温度冷却下来,粒子相互作用间对称性出现了自发破缺,一般是分为几步,因此强力、弱力与电磁力变得不同。现代的基本粒子理论认为在10~(15)～10~(15)GeV以上的能量,所有基本粒子的相互作用(除引力外)有相同的强度。这样的能量是远远超过粒子加速器的范围,而且能够检验这些概念的主要战场是大爆炸不久以后的早期宇宙。随着宇宙膨胀和从极高温度冷却下来,粒子相互作用间对称性出现了自发破缺,一般是分为几步,因此强力、弱力与电磁力变得不同。     

粒子物理的新前沿

夸克和轻子表现为物质的基本成分。此外可能还要加上弱力和电磁力的统一理论以及强(核)力的新理论的场粒子,或媒介物。本文简述了这幅新图象的若干主要的证据,并指出了一些尚待回答的问题。     

引力理论与天体演化

引言引力是物质的一种极普遍的相互作用。在今天人们知道的自然界的四种基本相互作用中,引力最弱。按作用强发比较排列如下:     

对量子引力理论的检验

多年来，物理学家们一直探索用同一种理论描述自然界的4种基本力（引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用）。在这4种力中，只有引力尚缺量子力学的描述，各种量子引力学说都在试图提供这种描述，但检验这些理论的预见是否正确需要极高的能量，远远超过世界上正在运行中的和计划建造的粒子加速器所能提供的能量。     

揭秘强子对撞机

强子对撞实验目的何在 粒子物理学的"标准模型"是一整套理论,它对强作用力、弱作用力、电磁力这三种基本力量和组成所有物质的基本粒子进行了描述.迄今,对这三种力的试验结果几乎都符合"标准模型"的预测,但这一理论的重要缺陷,是它无法解释物质质量的来源.     

带电荷的暗物质候选者

多年来,天体物理学家们认为电中性的弱作用大质量粒子（weakly interacting massive particles,WIMPs）是最信得过的暗物质候选者,它们只通过引力与普通物质起作用。对于带有电荷的大质量粒子（charged massive particles,CAHAPs）也曾有人建议将它们列为暗物质候选者,但在位于地下废矿井内的一些粒子探测装置未探测到这类暗物质粒子的任何征兆后,十多年前,科学家们就中止了对它们的研究。     

牛顿的万有引力定律面临着挑战

在牛顿的《自然哲学的数学原理》公开发表300周年后的今天,其万有引力定律正面临着从未有过的激烈挑战。 60多年前,匈牙利的Roland von Eotvos进行的让不同物质和重量作用在扭力秤上,侧定它的张力的实验,证实了引力作用与物体的组成无关。华盛顿大学的Ephraim Fischbach和他的同事们在重新分析研究了Eotvos实验的数据后,于去年年初宣称,以前的实验表明两个物体之间的吸引力既取决于它们的质量,也与它们的组成成分有关,并认为宇宙中除了物理学家们所熟知的四种力外,还存在“第五种力”。今年,澳大利亚昆士兰大     

星球之间的10种作用力

17世纪中叶,英国著名科学家牛顿根据开普勒行星运动的三大定律推测出:星球之间存在着一种引力,即万有引力.     

自然界的力

人们现在已最终发现了W和Z粒子,于是许多通俗报刊便连篇累牍地发表文章,论述自然界的四种基本的力及“传递”这些力的奇妙粒子。它们是古老的引力(由尚未被发现的引力子传递)、电磁作用力(由光子传递)、强相互作用力(由胶子传递)及弱相互作用力(由Z及W粒子传递)。曾读过一篇这类文章的一位朋友直言不讳地承认他如看天书,字字不得其解,“真希望有人能用我绊了一跤时可感触到     

捕捉暗物质粒子

<正>暗物质可能是这个宇宙中最扑朔迷离的事物,科学家隐隐约约觉得它应该存在,却从没看到过它的踪迹。尽管看不见摸不着,但为了捕捉到暗物质的身影,科学家正在穷尽一切可能。现代物理学把物质之间的相互作用,按作用强度从强到弱分为四种:强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。暗物质的属性表明它们不参与强相互作用和电磁相互作用,只参与引力相互作用。那么它们是否参与弱相互     

星球之间的引力之探

十七世纪中叶,英国著名科学家牛顿根据开普勒行星运动的三大定律推测出:星球之间存在着一种引力,即万有引力.在当时,牛顿的发现是科学史上的一项重大突破,而且在几个世纪以来,牛顿的万有引力对科学的发展,起到了很重大的作用.但是随着科     

利用荷质比理论证明四种基本力统一于库仑力

科学家汤姆逊早就创立了荷质比理论,并由此发现了电子;牛顿早就创立了质量统一思想,并由此发现了万有引力定律。后人忽视了他们的理论和思想,在研究四种基本力的统一方面,一直束手无策。本文发展和充实了他们的理论和思想,研究并证明了任意电子、质子、中子、原子核、原子、分子、化合物、混合物、物体的荷质比都为常数。并由此证明四种基本力统一于库仑力。     

自然信息

中微子能和普通物质的核子相互作用,也能和原子中的电子相互作用。对弱相互作用的整个现代认识的关键是一项实验观察,它最早在日内瓦欧洲原子核委员会的伽格曼尔气泡室中进行,即当一个入射中微子和一个核子碰撞时,中微子会弹回来而不获得电荷。这种中性流(NC)过程和荷电流(CC)过程不同。在荷电流过程中,μ介子(或     

利用荷质比理论证明四种基本力统一于库仑力

科学家汤姆逊早就创立了荷质比理论,并由此发现了电子;牛顿早就创立了质量统一思想,并由此发现了万有引力定律.后人忽视了他们的理论和思想,在研究四种基本力的统一方面,一直束手无策.本文发展和充实了他们的理论和思想,研究并证明了任意电子、质子、中子、原子核、原子、分子、化合物、混合物、物体的荷质比都为常数.并由此证明四种基本力统一于库仑力.