揭秘反物质

据英国《新科学家》杂志报道，不久前我们听说欧洲粒子物理研究所利用大型强子对撞机产生可摧毁行星的黑洞。现在根据丹·布朗的巨著拍摄的一部电影，为我们提供了另一种假设在瑞士日内瓦附近的粒子物理实验室生成的危险物——反物质，用这种物质制成的武器具有非凡的破坏力。     

光谱与氢原子之间无区别

<正>物质与反物质之间的极端不平衡是宇宙中最令人困惑的谜题之一。它们都是在大爆炸期间产生,但如今占统治地位的却是普通物质,其缘由我们不得而知。要解决这一谜题,最显而易见的方法便是观察反物质本身。如果科学家能够发现反物质的行为有某种不同,或许就能找到解释这种极端不平衡的线索。为此,研究人员决定对氢原子和反氢原子是否具有相同的光谱——吸收和释放相同波长的光——进行测     

科学家发现未知梨形原子核

《自然》杂志刊载了一篇此前未知的梨形原子核的文章,这种不规则形状的原子核将有望颠覆传统的原子物理理论,并揭开宇宙中物质多于反物质的谜团。原子核是由强核力聚合在一起的,这种力必须克服质子间的静电斥力而将原子核聚集在一起。然而要想使用第一性原理来计算这些粒子间的相互作用是非常复杂的,因此理论物理学家们提出了一些有时是相互矛盾的模型来描述原子核结     

正电子的预言和发现

正电子是人们认识的第一个反物质粒子。狄拉克(P.A.M.Dirac,1902—1984)于1931年预言了它的存在。次年,美国物理学家安德森(C.D.Anderson,1905—)在宇宙线的研究中“偶然”观察到一个新粒子。不久以后,英国物理学家布莱克特(P.M.S.Blackett,1897—1974)和意大利青年物理学家奥恰里尼(G.P.S.Occhialini,1907—)证实了这项观察,并指出这就是狄拉克预言的粒子。从此,人类对物质的认识揭开了新的篇章。在历史上,这一事件比较典型,许多作者对此作过评述,一些当事人也作过回忆。本文拟在已有研     

虚构真假和反事实条件句

反事实条件句等句子经常谈论虚构事实,即现实世界中未发生的事实。20世纪中期以来,理解虚构事实的主流理论是可能世界语义学。该语义学将虚构事实理解为与现实世界不同的可能世界中发生的事实。然而,这种理解在有些情况下并不合适。恰当地理解某些陈述虚构事实的句子的一种方法是引入虚构真假,同时将传统语义学中的真假理解为实际真假;换而言之,将古典逻辑的二元真值扩充为四元真值。这种扩充可以让我们更好地理解反事实条件句。     

人类转化成暗物质会怎样

正暗物质的表面却完全不同,它不与核力或者电磁力相互作用,它不会与其他粒子或者自身发生碰撞,它只经历一种引力作用,这是当前所知唯一对暗物质发挥作用的力量。那如果你的身体里所有粒子都被转化为暗物质粒子,你会发生怎样的变化呢?地球上的我们是由正常物质构成——大部分是原子形式。在亚原子等级,人体原子核通过强核力结合在一起,从而使元素周期表中大量元素能够稳定共存在人体之内。电     

光合作用中的量子效应

<正>光合作用中的量子效应科学研究显示在微观的量子世界里,物质的行为方式非常怪异,在我们熟悉的这个宏观世界看来几乎是不可能的,比如一个粒子可以同时存在于两个不同的位置,也可以瞬间消失或者凭空出现。令人欣慰的是,这种怪异的量子物理效应在我们所生活的宏观世界中造成的影响是非常有限的。我们所熟悉的世界仍然是那个被“经典”物理学支配着的世界。而今我们的这个信心来源正在逐渐崩塌。量子效应距离我们的生活或许并不像我们之前所认     

幽灵粒子惰性中微子之谜

正科学家们曾猜测的一种只会与物质粒子发生短暂引力反应的神秘亚原子粒子可能并不存在,至少当前的反应堆数据的情况是如此。科学家们长期以来就注意到在核反应堆中产生的反中微子数量,理论与实际观测之间存在偏差,反中微子就是中微子的反粒子,因而有人提出这种差异是否有可能是存在一种所谓"惰性中微子"所导致的。但如今新的分析认为,这种在理论上被假设出来的粒子可能并不存在。     

暗物质的理论研究和实验预研

暗物质的属性是什么？暗能量的本质是什么？物质－反物质不对称的起源是什么？这些都是当今粒子物理和宇宙学无法回答的最基本和最前沿的科学问题,对这些问题的研究对于我国科学界既是机遇也是挑战。本项目围绕暗物质和暗能量的本质问题进行系统的研究,充分发挥理论先行和实验预研的作用,强调理论研究与实验探测设计相结合和多学科交叉融合的优势,为开展对暗物质的间接和直接探测提供可靠的物理依据和可行的实验设计及有效的探测方案,推进我国空间卫星的天体粒子物理实验平台、国家深部地下实验室的建设。     

大亚湾反应堆中微子实验

中微子振荡是粒子物理中的新现象,它证明了中微子质量不为零,对粒子物理、天体物理以及宇宙学都具有非常重要的意义。但在描述中微子振荡的6个参数中,目前仍有两个参数(即交叉混合角θ_(13)与CP相角δ)未知。基于此,我们提出了在大亚湾反应堆附近建设一个中微子实验站以测量混合角sin~22θ_(13)的建议。由于其设计精度较过去实验提高近一个数量级,有可能首先测量得到sin~22θ_(13)。这将对中微子物理的未来发展提供方向性指导,特别是对于理解宇宙中“反物质消失之谜”具有重要意义。     

上帝粒子的成本

最近欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们宣布他们在大型强子对撞机（LHC）获得的数据中找到了特征和神秘的希格斯玻色子相一致的新粒子。这一项重要发现确认了粒子物理学标准模型的正确性，这一模型还预言了希格斯玻色子的存在。尽管有很多种不同的亚原子粒子，但是希格斯玻色子的地位非常特殊，因为根据标准模型，正是这种粒子赋予了宇宙中一切其他物质以质量。     

未来的纳米机器人医生

在全球科技大会上,谷歌X实验室生命科学小组负责人安德鲁·康拉德透露,谷歌正在设计一种纳米磁性粒子,这种粒子可以进入人体循环系统,进行癌症和其他疾病的早期诊断与治疗.这种纳米磁性粒子,就是大名鼎鼎的“纳米机器人”.纳米机器人的概念最早是由诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼1959年提出的.他认为人类未来有可能建造一种分子大小的微型机器,可以把分子甚至单个原子作为建筑构件,在非常细小的空间里构建物质.这意味着人类可以在底层空间制造任何东西.这是医学革命——纳米机器人可能在未来不久,就能应用到实际临床医学中去,如今不少科学家已经踏上实现这个梦想的征程.不论是能够终结癌细胞的DNA机器人,还是能够在体内“巡逻”的“健康卫士”,都在纳米尺度世界中完成现有科技条件下无法完成的任务.     

吉尔与弗里嘉的模型虚构观及其认识论探究

科学中的大多数模型并非物质形态。模型虚构观重视想象在科学建模中的作用,试图通过类比文学虚构来理解非物质模型的本质。然而,科学表征的客观性要求向虚构主义者提出了一个严峻挑战:如何通过模型的虚构内容导出关于目标系统的表征内容?作为典型的虚构主义者,罗纳德·吉尔和罗曼·弗里嘉在借鉴地图表征方式的基础上提出了各自的解决方案。文章剖析了两人方案的优劣,并讨论了虚构主义进路的最新发展趋向。     

世界最怕冷少年

英国柴郡沃林顿市的14岁男孩本·布朗患有一种罕见的“下丘脑综合征”,这种怪病导致他的体温比常人的体温低7℃,只有30℃成为了世界上“最怕冷的少年”,即使在烈日炎炎的大热天里,他也必须穿着厚厚的冬装,戴着羊毛帽,围着羊毛围巾,如果稍不注意,他随时都可能陷入昏迷,引发生命危险。     

粒子对撞出的＂最完美完美＂液体

流体的液态性可以有多高？这个问题正是维也纳技术大学的粒子物理学家们正在思考的。所谓“最完美的液体”和我们平时所熟悉的水完全不同，而是一种温度极高的夸克一胶子等离子体，它是在欧洲核子中心的大型强子对撞机设备中产生的。维也纳技术大学科学家的研究显示，这种特殊状态下的物质的粘滞度甚至可以比原先的理论计算极限值还要低。     

奇特的史前哺乳动物

考古学家在南美洲发掘出一种古怪的史前哺乳动物,它长相奇特酷似深受人们欢迎的著名动画片《冰河世纪》里虚构的剑齿松鼠。     

新世纪十大科技发展趋势

由中国科学院、新华通讯社联合组织的预测小组日前预测出“新世纪将对人类产生重大影响的十大科技发展趋势”。这十大科技发展趋势分别是 :　　一、物质科学领域新世纪里 ,大至宇宙 ,小至粒子 ,物质科学的进展 ,将使人类进一步认识微观世界和宇观世界 ,对世界复杂性和宇宙起源等问题的认识也将发生革命性的变化。以研究物质结构及其相互作用和运动规律为基本任务的物质科学 ,在 2 1世纪将在 3个方面继续深入发展并将获得新的认识 :向微观领域深处探索的粒子物理学将继续致力于四种基本相互作用统一理论 ,并期望有新的进展 ;向宏观领域原点追…     

大型强子对撞相建造完成——我国科学家积极参与并做出重要贡献

大型强子对撞机（Large Hadron Collider,LHC）是在欧洲核子中心（CERN）建造的当今最大的高能物理科学实验装置。科学家期待用它来模拟和重现宇宙大爆炸后一万亿分之一秒时的能量和条件,通过仔细分析撞击产生的残骸,以验证粒子物理学的标准模型,并研究探索反物质和暗物质。LHC装置和实验受到国际科学界和社会公众的广泛关注,预期将推动物理学进入崭新阶段。     

几克就能毁灭地球：美国反物质武器浮出水面

18年前，美国格林空军基地“革命性弹药”研发小组的负责入肯尼斯·爱德华兹。开始率队进行一项近乎“天方夜谭”的工作——反物质武器的研究；18年后，当这种威力超过原子弹的划时代新武器就要浮出水面时，人们不禁担心：它可能引发一场“地球灭绝战争”。     

相对论重离子对撞机上发现首个反物质超核

本文简单回顾了反物质的研究历史,集中介绍了该领域的最新研究进展:在相对论重离子对撞机上发现的第一个反物质超氚核事件及其物理意义,最后阐述了该发现潜在的广阔应用前景.