中微子质量对粒子物理学的影响

1998年6月,日、美国际合作组的超神冈地下实验证实:中微子有质量和振荡,最轻中微子质量的实验下限为ｍνｅ=(0.07±004)ｅＶ,从而否定了中微子质量为零的传统认识。这是一项十多年来的重大物理学发现,对宇宙学中银河系的形成、演变以及宇宙最终命运的理论将产生重要影响,...     

引起轰动的中微子速度报告

曾几何时,比光速跑得更快的东西还子虚乌有。真要感谢互联网,就在9月16日,整个物理学界都看到了:法国里昂核物理研究所的达里奥.奥蒂耶罗(Dario Autiero)在一屋子满怀疑虑的物理学家面前,将全新的速度精灵,即幽暗的称为中微子的亚原子粒子放到了桌面上,描述了在一次最新的实验中,他测得的中微子的速度超过了光速--这个宇宙速度的极限是由     

探究物质最基本的结构——从中微子和正负电子对撞谈起

首先对粒子物理的基本目标、实验方法、研究现状以及粒子标准模型进行了简要介绍。解释了为何寻求超出标准模型的物理信号是现阶段物理学研究的核心任务。接着着重介绍了首个在粒子物理实验中被证实的超出标准模型的实验信号、中微子振荡及其实验测量,以及通向新物理原理的探针——希格斯(Higgs)玻色子。最后,介绍了高能物理实验设施,特别是现有的北京正负电子对撞机项目和未来的环形正负电子对撞机项目。对于后者,除了明晰其突出的物理学意义和物理学性能,还阐述了其对科学技术的促进作用。     

太阳中微子亏损与催化核聚变

由实际测量太阳中微子亏损，引出太阳可能就没产生这么多中微子，并通过催化核聚变提出反质子催化核聚变的设想。由此对太阳的能源机制引出了新想法，这对天体物理学（恒星演化及宇宙演化等）是个标新立异的想法     

粒子物理现状和前景(下)

微观世界理论的检验电弱作用的精确检验在过去几年 ,标准模型的正确性已被几个加速器上的实验所验证。LEP、SLC、Tevatron和HERA已经记录和分析了大量的资料 ,结果以非常高的精度确认了标准模型的所有预言 ,在一些例子中其精度比0 1%还好。标准模型已作为一个基本理论被建立。因此 ,任何更高级的理论都必须作为一种特殊情况而包含标准模型。LEP以很高的精度测定了弱作用中性场量子Z和带电场量子W的性质。通过观测在碰撞实验中Z是如何产生的 ,可以把中微子种类的数目减少到2 994±0 012。这个结果意味着轻子和夸克只能有三个家族。电…     

缪子：通往新物理的门户

2021年4月7日,美国费米实验室缪子反常磁矩(Muon g-2)国际合作组发布了最新的实验测量结果。结合美国布鲁克海文实验室15年前的实验值,目前缪子反常磁矩最新的实验平均值与标准模型预言值有4.2个标准方差的差异,强烈暗示超越标准模型物理的存在。文章通过介绍基本粒子磁矩的研究历史,希望帮助读者加深对缪子反常磁矩和高精度前沿相关研究的了解和认识。     

CERN发现的新粒子会让标准模型划上圆满句号吗

正标准模型被认为是目前认识物质世界的最完善的理论。了解标准模型的发展以及所取得的成就有助于深刻认识希格斯粒子发现的重大意义。而标准模型是在亚原子物理的发展中产生、发展和完善的。     

物理:基本的相互作用——1984年诺贝尔物理学奖成果介绍

一九八三年春,欧洲核子研究中心(CERN)运用超级质子同步加速器(SPS)发现了弱相互作用的场量子,即W、Z中间玻色子。其后仅用了UA_1和UA_2巨型探测器探测到了上述的玻色子。迄今已对这种玻色子进行了上百次的试验和详尽的评估。     

现代物理的新里程碑

1999年10月12日,瑞典皇家科学院将1999年度诺贝尔物理学奖授予荷兰乌得勒支大学的赫拉尔杜斯·霍夫特教授和美国密西根州大学退休教授马丁努斯.J.C.韦尔特曼。 霍夫特,1946年出生于荷兰的登海尔德,1972年在乌得勒支大学获物理学博士学位,于1977年任乌得勒支大学教授。由于重整化规范场理论方面的工作,1979年获美国物理协会丹尼·海涅曼奖,1982年获沃尔夫奖,同年成为荷兰科学院院士。霍夫特的研究领域很广,涉及规范场论、量子重力和黑洞等方面,著述颇丰,发表论文159篇。最近又     

石墨烯：单原子层二维碳晶体——2010年诺贝尔物理学奖简介

  石墨烯--石墨的极限形式,具有独特的单原子层二维晶体结构,2004年首次由英国曼彻斯特大学的两位科学家：安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov）成功剥离出来。2010年,二人因在石墨烯方面的开创性实验而获得诺贝尔物理学奖。作者从碳材料的发展史出发,结合石墨烯的结构、制备方法及其性能,综述了石墨烯领域的研究工作,对其发展趋势及将面临的挑战进行了评述。     

物质世界的对称性破缺 ——2008年诺贝尔物理学奖简介

由于对基本粒子物理学中的对称性破缺问题做出了重大理论贡献,美国芝加哥大学恩里科•费米研究所的美籍日本物理学家南部阳一郎（Yoichiro Nambu）、日本筑波高能加速器研究中心的小林诚（Makoto Kobayashi）和日本京都大学汤川理论物理研究所的益川敏英（Toshihide Maskawa）被授予2008年度的诺贝尔物理学奖。本文将简要介绍他们获奖的工作,以及与之相关但尚未解决的宇宙的物质-反物质不对称难题。     

钯催化的交叉偶联反应——2010年诺贝尔化学奖简介

2010年10月6日,瑞典皇家科学院宣布将2010年诺贝尔化学奖授予美国科学家Richard F. Heck,日本科学家Ei ichi Negishi和Akira Suzuki。这三名科学家是因为在有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面的卓越研究而获奖。它为化学家提供了一款精致的工具来合成复杂的有机分子。这一成果广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域。笔者对钯催化交叉偶联反应领域作了粗浅的介绍,以期起到抛砖引玉之作用。     

操纵和测量单个量子态——2012年诺贝尔物理学奖简介*

同为68岁的法国科学家塞尔日·阿罗什（Serge Haroche）与美国科学家大卫·维因兰德(David J. Wineland)分享了2012年诺贝尔物理学奖。他们的突破性研究,让原本神秘的量子世界不再“与世隔绝”。在量子世界中,粒子行为不遵从经典物理学规律,人类对量子的观测更是难上加难。通过巧妙的实验方法,阿罗什和维因兰德的研究小组成功地实现对单个量子态的测量和控制,颠覆了之前人们认为的其无法被直接观测的看法。     

Ia型超新星测距揭示宇宙的命运——2011年诺贝尔物理学奖简介

2011年度诺贝尔物理学奖授予了在天体物理研究领域取得杰出成就的美国科学家索尔·波尔马特、拥有美国和澳大利亚双重国籍的科学家布赖恩·施密特以及美国科学家亚当·里斯。他们通过Ia型超新星测距发现宇宙的膨胀是加速的,从而揭示了暗能量的存在。笔者将对人类认识宇宙的过程、Ia型超新星与宇宙加速膨胀、暗能量以及Ia型超新星研究中存在的问题做全面的介绍,并介绍中国学者在该领域的研究进展。文章的最后做了展望。