对质子衰变的探索

在印度南部科拉市附近的矿井里人们采集到了金,矿井深度为2,300米.在那儿,日本和印度科学家共同进行了一项试验.据称,在这种条件下,仪器不受宇宙射线的影响.而宇宙射线会使仪器的指数失真,从而使研究人员误入歧途.然而,宇宙射线无法穿透两公里厚的岩石层.     

搜寻磁单极

斯坦福大学的一位科学家潜步追踪基本磁粒子。头四个月悄然无事。极为小巧的斯坦福大学地下实验室中,与一台神奇仪器相联的长图记录仪持续不断地在缓缓展开着的记录纸带上描记出等长的平直蓝线条。后来,1982年2月14日下午1时53分,确实有了情况,某种东西使指针眺动起来。这是物理     

质子会衰变吗?

自然界中的自由中子是不稳定的,可以衰变成质子,同时放出一个电子和一个中微子,平均衰变寿命大概是15 min,可是到目前为止并没有观察到质子衰变.本文从粒子物理标准模型(夸克、轻子、希格斯粒子为基本粒子和它们之间基本相互作用)出发,讨论了质子衰变的可能性.建立在标准模型基础上的大统一模型给出了质子寿命的下限.文章同时介绍了目前实验给出的质子衰变寿命下限.     

质子会衰变吗?

我们周围的一切物质都是由原子组成的.原子内部含有质子.质子长期以来被看作是永久不变的东西.质子果真是稳定不变的吗?这是目前物理学界正在研究的一个重大课题.多年前我们就提出过粒子缓慢演化的猜想.近几年来,国外许多理论物理学家从大统一理论的角度纷纷提出质子衰变的预言,还定量地预测质子的寿命约为10~(31)～10~(32)年.最近,许多     

大统一理论和质子衰变

自然界存在4种基本相互作用:强、弱、超荷和引力相互作用,故如何构造一种大统一理论来描述所有的基本相互作用是一个非常重要的基本问题.本文首先简单介绍了标准模型及其问题.考虑U(1)_Y超荷正则归一化因子和大沙漠假定(grand desert hypothesis),可以在TeV能标左右引入新的粒子来得到标准模型规范耦合常数的统一,其中特别解释了超对称标准模型.在四维大统一模型中,介绍了Pati-Salam SU(4)_C×SU(2)_L×SU(2)_R模型,Georgi-Glashow SU(5)模型,Flipped SU(5)×U(1)_X模型和SO(10)模型,其中详细介绍了非超对称和超对称SU(5)模型,并讨论了其正确的预言、存在的问题及其解决方案和质子衰变等.还简单介绍了高维Orbifold大统一模型和超弦模型.最后讨论了如何探寻大统一理论:在对撞机上寻找新的粒子及其粒子特性、质子衰变的现在和将来的实验检验以及可能的新探测方案.     

磁单极的奇异势及其量子化条件的推广

在经典力学的范畴中,使用矢势来讨论磁场是方便的。困难的是,在包含磁单极(磁荷为g)的区域中,我们却不能按通常的方法引入矢势。为了解决这一难题,Dirac于1931年引入了单弦奇异势,尔后Schwinger引入了双弦奇异势。由于不存在规范变换将它们联系起     

磁单极、纤维丛和规范场

本文是美国纽约州立大学石溪分校杨振宁教授在为马沙克(R.E.Marshok)六十诞辰而开的专题讨论会上的讲稿。原文载Annals of theNew York Academy of Sciences,294,(1977),86。译文系经作者本人在上海亲自审订。他在审订过程中曾在某些细节上对原文略有修改。     

银心和星系核的磁单极模型

改进后的暴涨宇宙学认为,宇宙极早期的相变时期Higgs场的急剧振荡和热涨落将可能产生极微量的磁单极(m_m～10~(16)m_p,对于无色磁单极而言,磁荷g_m=3hc/2e)。按照Parker、Lazarides等人的分析,宇宙极早期遗留的磁单极数目与核子总数之比ζ_0(≡(N_m/N_B)_0)(?)10~(-20±1)。     

磁单极和颜色生成元整体定义的可能性

最近,Nelson和Manohar指出,在G→SU(3)×U(1)的大统一理论中,当磁单极的磁荷不是3g_0(g_0是Dirac单位磁荷)的整数倍时,SU(3)颜色生成元不能在大球面上整体定义。Sudarshan等人指出,当存在非阿贝尔磁流时某些未破缺对称变换的整体定义存在拓扑障碍。他们又分析了这种拓扑障碍在物理上造成的困难,因此颜色生成元能否整体定义是一     

基于HIRFL-RIBLL1装置开展的极丰质子核衰变研究进展

远离β稳定线原子核的衰变是当前核物理领域的一个前沿热点.本文回顾了近年来在HIRFL-RIBLL1上开展的轻核区极丰质子核的衰变研究.首先介绍实验方法,包括β-p-γ符合测量的探测器阵列以及当前发展的连续束注入-衰变方法.随后重点介绍~(22)Si和~(27)S的衰变研究及相关话题,包括国际现状和国内工作的进展.在~(22)Si衰变研究中,发现了奇特的β2p衰变模式,由此首次从实验上确定了~(22)Si的质量.此外,与~(22)O的β衰变作对比,发现跃迁到子核第一个1~+激发态的不对称性达209%,是迄今为止最大的镜像不对称性,为探索同位旋破缺提供了新线索.在~(27)S衰变研究中,观察到28条衰变分支,其中24条βp分支是新发现的,由此构建了完善的衰变纲图.进一步,推导出了~(26)Si(p,γ)~(27)P热核反应率,探讨了在新星和X射线暴场景中对星际~(26)Al核合成的影响.     

银河系中心黑洞模型失效和磁单极存在的天文观测证据

首先,从2013年在银心附近发现反常强的径向磁场出发,指出如此强大的径向磁场必然阻挡银心外围吸积盘的等离子体物质进入银心内区,因而从银心方向观测到的大量辐射(射电、红外、X-ray)不可能是由吸积物质产生的.由此推断流行了近半个世纪的银河系中心黑洞模型是非物理的;其次,本文论证了利用迄今已知的最有效的发电机理论无法产生如此强大的径向磁场.这两个矛盾表明:必须寻找新的有效模型.近年来的这一系列天文观测现象都正好同在15年前发表的文章《含磁单极超巨质量的活动星系核模型》中的5个重要预言(而且在定量上)基本相吻合.这是目前唯一给出正确定量预言的模型.特别是,模型中预言的银心方向的径向磁场(这是排它性的预言)同2013年的测定在定量上相当好地符合.因此银心附近发现的反常强的径向磁场这个观测事实可能具有两个重大意义:银河系中心的黑洞模型是非物理的;它可能是(粒子物理学预言的)磁单极存在的强烈天文观测证据.     

SO_3与SU_2破缺规范理论中的磁单极

1.通常的电磁理论中,电磁场是电荷位相变换群U_1的规范场,磁单极是电荷的对偶荷。然而,无论从弱作用和电磁作用的统一理论或从强作用的对称性理论来看,电荷规范群不过是某个更大对称群的某个U_1子群。因而,自然需要讨论一般规范理论中U_1子群的磁单极问题。其中最简单的情形就是SO_3和SU_2破缺规范理论中的磁单极。近年来,文献中对这类问题的     

类酶聚合物的合成及其对活性酯水解反应的催化作用

五十年代,Bender等开创了用化学模拟的方法来研究酶的催化历程。六十年代以后,许多化学家应用合成的聚合物来模拟酶对活性酯水解反应的催化作用。在这些研究中,绝大多数是采用由加成聚合反应所得的以聚乙烯为主链的聚合物,将催化基团和相互作用的基团     

我国质子回转磁比γ_p测量获得初步结果

在无产阶级文化大革命及批林批孔运动的推动下,中国计量科学研究院建成“在弱磁场中测定质子回转磁比(γ′_p)”的装置。γ_p是一个重要的物理常数。由磁共振原理,在磁场B中,质子所对应的共振频率ω=γ_p·B。磁场由石英骨架的赫姆霍兹线圈产生,线圈常数K(通过单位电流时产生的磁感应强度值)可由绕组几何尺寸的准确测量,并考虑各种复杂因素的修正,经计算得到。线圈内通过的电流I由补偿法测定(使I在1欧姆标准电阻R_N上的电压降与标准     

氮化锂对氰基环化反应的催化作用

报道了氰基化合物环化反应的一种新型催化剂氮化锂Li₃N, 可用来催化合成三嗪和嘧啶类化合物, 少量Li₃N的存在即可使氰基化合物高效率地发生环化反应. 该合成方法简便, 在密封的溶剂热反应釜中进行反应, 不使用溶剂, 产物的分离纯化容易, 符合绿色化学的要求. 并对Li₃N的催化机理及催化反应的动力学过程进行了初步的探讨.     

改性的聚乙撑亚胺对磷酸酯的催化作用

在过去为了模拟丝氨酸蛋白酶的作用,设计并合成了许多酶模型,其中包括环糊精、亚碘酰化合物、胶束、咪唑化合物和聚乙撑亚胺衍生物。本文报道了一种新的蛋白酶模型——含肟基和十六烷基的聚乙撑亚胺衍生物(PEI-C_(16)-OXN)。该聚合物的以下特征是相当引人注     

吴健雄与β衰变(一)——β衰变对物理学基本规律的两次冲击

吴健雄教授是世界著名的原子核实验物理学家。她自第二次世界大战后从事β衰变实验研究工作以来,对弄清β衰变的基本规律和揭示弱作用的本质作出了卓越的贡献。1556年底,她和她的合作者在华盛顿国家标准局,以极化~(60)Co β衰变实验发现了弱作用中的宇称不守恒,从而证实了李政道教授和杨振宁教授的理论预言。李、杨因此共获了1957年度诺贝尔物理学奖。吴健雄教授于1958年荣获研究团体奖(Research Corporation Award)。1963年她和她的合作者在哥伦比亚大学又通过精确测量~(12)B和~(12)N β能谱形状,验证了费曼和盖尔曼提出的守恒矢量流理论,从而进一步揭示了弱作用的本质。在1964年第101届美国科学院年会上她又获得了康斯托克奖(Cyrus B.Comstock Award)。吴健雄教授曾经多次来华讲学。在她的讲演和一些论著中多次生动地介绍了β衰变及其对揭示弱作用本质的贡献。本文根据她的有关论著,介绍β衰变及她在其中所作出的重要贡献。全文共分两部分:第一部分介绍β衰变对物理学基本规律的两次冲击;第二部分介绍β衰变对揭示弱作用本质的贡献。     

吴健雄与β衰变(二)——β衰变对揭示弱作用本质的贡献

在过去的半个多世纪里,月衰变的研究对理解弱作用的本质起了主要的,甚至可以说是决定性的作用.在文章的这一部分①我们将比较详细地介绍人们通过尹衰变认识弱作用本质的过程:从费米提出月衰变理论,确定普适(V一A)费米相互作用,一直到弱作用和电磁作用的统一。     

我国趋磁细菌的分布及其磁小体的研究

1975年,美国生物学家Blakemore首次发现趋磁细菌(Magnetotactic bacterium).随后一些学者不断从各地的淡水池塘、河流、海洋沉积物表层及潮湿的草原土壤中分离到各种形态的趋磁菌(球形、杆形、弧形、螺旋形).在北半球分离到的趋磁菌会伺地理北极(即地磁南极S)游动;在南半球趋磁菌则趋向地理南极(即地磁北极N)泳动;在赤道附近则既有趋向S极,也有趋向N极的.趋磁菌为微好氧菌,革兰氏染色阴性(Gˉ),生有端生或丛生鞭毛,其对磁场的反应敏感是由于体内含有排成链状或散列的磁小体(magnetosomes).这些磁小体具有重要的应用价值.近年来,美、英、德、日本等国的学者竞相开展研究,1991年日本的Matsunaga等人又分离出好氧生长的趋磁细菌.目前在我国趋磁细菌的研究很少,国内外更无黄土趋磁细菌的报道.本文就我国淡水湖泊及西安段家坡黄土等土壤中趋磁菌的分布、生物学及培养特征、磁小体的特性作一报道。