太阳高能粒子的日冕逃逸时间与日冕加速源

太阳高能粒子事件爆发的初期, 太阳高能粒子的加速地点在日冕. 由于太阳高能粒子的观测主要在1 AU附近, 因此, 太阳高能粒子的日冕加速源只能依靠综合观测的资料来推测. 目前太阳高能粒子日冕加速源的研究主要通过研究太阳高能粒子的谱、太阳高能粒子的电荷态、太阳高能粒子的日冕逃逸时间, 并结合多波段的观测资料等方法来开展. 太阳高能粒子日冕逃逸时间的计算是研究太阳高能粒子日冕加速源的重要方法之一, 也是常用的方法之一. 结合大量的太阳高能粒子观测与研究事例, 该文详细介绍了太阳高能粒子日冕逃逸时间计算得到的一些重要研究结果, 同时也介绍了每一种方法的特点. 结合典型的相对论太阳高能粒子事件的研究事例, 讨论分析了利用太阳高能粒子日冕逃逸时间推测得到的几个相对论太阳高能粒子事件日冕加速源和可能的实际加速源, 指出了利用太阳高能粒子的日冕逃逸时间推测太阳高能粒子日冕加速源时可能存在的问题.     

AI早期试验场:寻找新粒子

<正>20世纪80年代末,正值"神经网络"一词极大地激发了公众的想象力之时,粒子物理学家就开始了对人工智能(AI)的研究。粒子物理学家的研究领域导致他们要向人工智能和机器学习算法发展,高能物理学家要利用机器学习的能力筛选粒子碰撞产生的碎片,因为几乎每一个实验中心都致力于在粒子探测器产生的数不尽的相似数据中发现微妙     

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.     

暗物质粒子探测卫星研究进展

天文观测表明,宇宙中广泛存在暗物质,其丰度是普通物质的5倍,占宇宙总能量份额的约1/4.自20世纪30年代天文学家通过引力观测发现暗物质以来,经过近百年的探索,其物理本质至今仍然不为我们所知.另一个世纪谜题是高能宇宙射线的起源、加速和传播.暗物质的本质和宇宙射线的起源位列美国国家研究委员会(National Research Council)遴选出的21世纪11个宇宙物理学重大科学问题之列.探测暗物质粒子也是世界各国竞争异常激烈的科技热点.我国发射的暗物质粒子探测卫星,其主要的科学目标即通过精确观测高能宇宙射线电子和伽马射线来间接探测暗物质粒子.作为一个高能粒子探测器,暗物质粒子探测卫星观测数据也可用于宇宙射线物理和相关天体物理研究.基于暗物质粒子探测卫星的数据,我们得到了对宇宙射线电子和质子能谱的最为精确的测量,揭示了能谱上的新结构,为限制暗物质粒子属性和理解宇宙射线起源提供了重要数据.暗物质粒子探测卫星还探测到约250个伽马射线点源以及银河系弥散伽马射线辐射.本文综述了暗物质粒子探测卫星的设计、运行和数据分析进展.     

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     

合肥国家同步辐射装置

高能粒子是开展核物理和高能物理研究的重要手段,随着高能物理研究的发展,要求粒子的能量愈来愈高,建造同步加速器以产生高能量的粒子,遇到一个障碍是:带电粒     

银河系中心探测到暗物质信号

<正>科学研究显示,银河系核心产生的高能伽马射线辐射量无法仅仅通过传统的途径——超新星遗迹、高速转动、密度超高的中子星等现象进行解释,因此这种高能辐射的过量可能正是由于暗物质粒子之间的碰撞产生的。此次新发现证明了科学家们对暗物质本质的探索,又向前迈进了一步。暗物质自身不发射电磁辐射,也不与电磁波相互作用。人类无法通过现有     

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     

五彩斑斓的极光

极光,是一种常常出现于纬度靠近地磁极地区上空的彩色发光现象。1619年,意大利天文学家伽利略是这样描述极光的:夜空中,北半边出现了五彩斑斓的光芒,就像太阳升起时的晨曦一样。太阳活动时会释放大量的带电高能粒子流(可达10千电子伏),带电高能粒子进入地球高层大气时,与大气分子作用后就会产生五彩斑斓的光芒。由于地球磁场的作用,进入地球的带电高能粒子流会转向极区,因此极光经常会出现在那里,也就是我们的所说的极光。极光为什么会有不同的颜色呢?极光的颜色是由地球大气中的气体所决定的。太阳粒子和氧原子、氮原子相碰撞,氧原子会发出…     

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     

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.     

击破原子

物理学家在对自然界奥秘的穷极究竟的探索中,已经发现了一百余种次原子粒子,它们是否已经发现了最终的粒子呢?     

航天服：生命“护身符”

对宇航员来说,航天服犹如他们的“护身符”。在高度真空、没有重力、十分寒冷、随时都可能遭遇流星体、高能粒子和太阳高能辐射袭击的太空中,假如没有“护身符”,宇航员是断然不能生存的!那么,航天服具有哪些功能呢？     

核物理中的哈勃望远镜

上周，一台期待已久的粒子加速器正式投入运行，它揭开了利用实验室里前所未有的高能碰撞来粉碎原子核的序幕。物理学家们希望通过这样的碰撞来产生一类全新的物质，这种物质又曾出现于宇宙产生以后的百万之分一秒内。     

闪烁光斑室

闪烁光斑室是我们最近提出的关于高能粒子探测器的一个设想。我们注意到,当一个高能带电粒子穿过薄层荧光物质(称为闪烁体)时,会在底面上产生一个亮的光斑(叫做闪烁光斑),利用闪烁光斑可以记录单个的高能粒子。我们把这种可能的仪器称为闪烁光斑室。下面从几个方面进行介绍:闪烁光斑室原理     

宇宙线粒子的时间相关

1973年宇宙γ射线暴的发现,引起人们猜想:对于宇宙线荷电粒子,是否也存在类似的高能爆发现象?近年来,已开始出现寻找宇宙线粒子暴的实验。例如,寻找关于γ暴起源的尘粒模型所预期的地面μ子暴,寻找超高能区(10~(13)～10~(14)eV)γ射线暴在空气中引起的次级粒子暴。这些实验都是研究在宇宙线粒子计数的泊松分布背景上是否存在异常的高计数事例,它们的结果都是否定的。这些实验都采用不加选择地测量粒子计数分布的办法,因而比较稀少的爆     

时间机器的工作母机

位于欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)将引领人类去探索万亿能标(terascale)的世界.几经周折,现在这台庞大的环状机器即将运转,利用这台机器,人们期待发现什么呢?这是一个举世瞩目的问题.LHC原本是为了发现希格斯玻色子而建造的,它是标准粒子模型中最后一种尚未观测到的粒子.希格斯(P.Higgs)本人坚信会发现这种粒子.     

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。     

在什么情况下金属能成为绝缘体

金属在什么情况下能成为绝缘体呢?联邦德国的物理学家们在研究了铟金属微小粒子时提出了这一问题。他们取出极微小的铟粒子,对金属的导电性能进行了测量。众所周知,金属的一个最重要的特征就是具有很高的导电性(由于在晶格里存在着自由电子)。但测量结果表明,如果铟粒子的直径小于0.1微米,它就可变为绝缘体。     

生机盎然的γ射线天文学

在浩瀚的宇宙中,到处发生着伴有γ射线辐射的高能过程,γ射线直接同太阳系、银河系以及河外星系中经常发生的核过程、高能粒子过程和很高能量的物理过程有关,在研究宇宙中快速膨胀、爆发,高能粒子加速,超密天体的引力吸积,元素形成,粒子与反粒子湮灭等过程的能量转化与传输方面,γ射线具有独到的作用,因此,在未来的年代里,γ射线必将成为人类认识宇宙的一个重要的新“窗口”,在揭示宇