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。     

太阳风——巨大的原子“加速器”

物理学家伦纳德博士在研究了飞过太阳系外圈的先驱者10和11号航天飞船发回来的数据以后,认为太阳风——一种从太阳中不断向外吹出来的、有时候速度超过每小时百万英里的炽热气体,是一只巨大的原子“加速器”。伦纳德说,这一发现可以解释迄今为止一直使人迷惑不解的两种达到地球的宇宙射线的来由。一种射线过去认为它的来源是太阳;另一种宇宙射线中的成份一直是令人迷惑不解的,这是一种能量极高的粒子,从四面八方射向地球。通常,这种高能粒子是宇宙空间中经过千百万年的碰撞因而失去了周围电子的原子核。     

相对论重离子碰撞中正反粒子椭圆流的劈裂

相对论重离子碰撞是研究极端高温高密条件下新物质形态及量子色动力学相图的重要实验手段,而椭圆流是相对论重离子碰撞的重要实验观测量.近年来在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上进行束流能量扫描实验,研究人员发现了一些异于极端相对论重离子碰撞的行为,比如正反粒子椭圆流的劈裂.基于拓展的多相输运模型,可以通过正反粒子的不同平均场势来解释该实验现象,并可据此提取高重子及同位旋化学势下夸克物质的状态方程及相图信息.     

自然信息

来自太空的新粒子天鹅座X-3是银河系中最著名的天体之一.它不仅发射X 射线和γ射线脉冲,而且还可能是一个宇宙加速器,它喷射出能到达地球的高能宇宙射线.现在两个地下实验又告诉我们,天鹅座X-3可能发射出地球上尚未知道的亚原子粒子.这两个实验的目的都是为了寻     

’96,世界科技成果回顾

高能物理 1996年2月,美国费米国立加速器实验室的科学家发现,夸克之间存在着剧烈的碰撞,并认为基本粒子夸克可能由更深层次的物质微粒组成,夸克或许并非自然界中最小的粒子;3月,美国国家实验室成功地将氢气转化成了电的良导体,使之星金属态达1秒钟之久,这是人类首次以令人信服的实验制成金属氢;年底,美国费米国立加速器实验室在基本粒子研究方面又获新的进展,继欧洲核子研究中心之后再次成功地用反质子和正电子制造出了7个反氢原子,以有力的事实向世人表明,大量生产反物质原子将是可能的。     

莱泼实验进展

现代物理实验离不开研究手段。研究基本粒子离不开粒子加速器。世界上最大的粒子加速器——莱泼正负电子对撞机在日内瓦建造以来,已于去年8月成功地实现了正负电子对撞,并产生了许多Z~0粒子。《莱泼实验进展》一文对此作了介绍,对当代科学前沿感兴趣的读者,当不会放过此文的。     

人造黑洞的意义

2008年4月初,两名美国科学家联名起诉了欧洲核子研究中心,指控该机构正酝酿犯下毁灭地球罪.原因是欧洲核子研究中心的巨型粒子加速器一旦实施操作,可能产生黑洞,或可能导致地球甚至是全宇宙毁灭的可怕事件.连协作该项目研究的美国联邦能源部和费米国家加速器验室等都一并成为被告.     

美国建成了世界上最大的直线加速器

美国最近建成了一台名为斯坦福直线加速器,这个庞然大物长约3公里,样子象一个网球拍,计划于今年夏天投入使用。这台代号为SLC的机器可产生亚原子粒子或称Z粒子;Z粒子一般认为是组成物质的最小单位,各国的科学家都竞相对它进行研究,并认为这将有助于帮助他们解开宇宙的起源、物质的微观结构和各种力的组成等重大问题。 Z粒子瞬息即逝,发现颇费周折。自1983年发现第一颗Z粒子以来,全世界的科学家一共只检出几十粒。为了能得到更多的Z粒子,加速器的建造日趋向大型化发展。目前在欧洲,正有十四个国家联合起来,投资10亿美元在日内瓦附近建造一个直径达25公里的大型加速器,但这台加速器预计到1989年才能完工。     

DNA——世界上最美丽的分子

一切生命都是靠“细胞”来维持的 地球上存在的物质,如果细分一下,就一定能追寻到“原子”这一基本单位。原子的数量和种类、连接方法是每种物质所特有的。原子能分成“质子”、“中子”、“电子”一类的微小粒子。这些粒子的数量和运动由各个原子的物理性质所决定。 同样,如果把生物体细分一下,     

无碰撞粒子在引力场中的聚集与星系的旋转曲线

宇宙暗物质问题是当今天体物理中争议最久而仍未获得解决的问题,越来越多的证据显示大部分暗物质不是重子物质,而是只参与引力相互作用的无碰撞粒子。这些无碰撞粒子能够在任一引力势阱中聚集,从而构成“丢失的质量”。 Padmanabhan等曾用线性近似方法研究过星系引力场对均匀无碰撞暗物质云的扰动效应。本文研究无碰撞粒子在外场中的分布时不是将外场视作微扰,而是用迭代方法求解Boltzmann方程和Poisson方程。在所得出的引力中,除了与距离平方成反比的项外,还存在与距离一次方成反比的引力。此结果可对星系旋转曲线的平坦性提供合理的解释。     

参加全苏高能粒子物理会议纪要

近几年来,原子能科学和工业的进展极为迅速,去年7月初苏联科学院在莫斯科召开的和平利用原子能会议以及同年8月同在日内瓦开的和平利用原子能国际会议的辉煌成就(见科学通报1955年9月王淦昌文和12月涂长望文),就充分证明了这点。但科学家们对于蕴藏着原子能的原子核,以及组成原子核的中子、质子和其他元粒子(即基本粒子)的性质以及与此相关的核力问题,还是知道得比较少。近年来科学家们在宇宙线实验和高能加速器的实验中,还发现当某几种粒子能量很高时与质子或中子碰撞后会产生各种元粒子,如介子、重介子、超子、反质子等。这些元粒子的产生,显然表示物质构造的复杂情况。同时我们也相信:弄清楚这些元粒子的性质和它们间的相互关系,     

左旋与右旋之谜

物质世界大到宇宙,小到微粒子都是旋转运动着的。它们不是顺时针方向旋转,就是逆时针方向旋转。顺时针方向旋转叫右旋性,逆时针方向旋转叫左旋性。 例如,有一种叫做“中微子”的基本粒子,它就是左旋性的基本粒子。中微子(neutrino)是构成物质的最小粒子之一,直到1956年才在实验中被观察到。在静止时它不带电荷,与其他粒子几乎不发生相互作用,质量接近零。它以光速飞快旋转,可以穿透地球。最初谁也没观测到它,被称为幽灵粒子,后来通过深入观测研究,证实了中微子的确存在,而且世界上只存在着左旋中微子,根本没有右旋的中微子。     

帶电粒子加速器的种类特性和用途

一总论 (一) 加速器应用的一般介紹 “帶电粒子加速器”是用人工方法使带电粒子受电磁场作用而加速达高能量的裝置,一般簡称为“加速器”,其用途很广: 1.首先在原子核物理领域,常要求从加速器中得到高能粒子作为核彈去轟击各种原子核。主要进行的工作有以下三方面: (1) 核反应工作; (2) 核結構問题的研究; (3) 核力問題的研究。通常作为核彈的粒子有五种:a(氦核_2He~4),d(重氫核_1H~2)、p(氫核_1H~1)、中子(_0n~1)和光子(γ)。后兩种核彈不帶电,虽不能直接由加速器获得,但可以通过帶电粒子的核反应間接地得到。例如氘核与氘核作用放出中子,电子射綫遇到其他物質則放出γ射     

中国高能物理实验在世界的地位

高能物理实验是粒子物理实验在今天的名字。人类科学研究的三大任务是：物质结构、天体演化和生命起源。基本粒子实验的研究对象是物质结构，是用实验来回答物质的基本组分及其相互作用。以前，人们普遍认为，一切物质都是由质子、中子和电子构成的，在那时，质子、中子和电子被认为是“没有结构的”和“不     

关注深度撞击--行星地质学家杰伊·梅洛什访谈录

地球上的每个原子几乎都经历了超速碰撞，物质碰撞聚合使这颗行星不断成长，形成现在的地球。因此，是碰撞形成了万物——     

夸克新疑题

夸克新疑题何常译碰撞启示：夸克未必不可分去年３月．当费米国家加速器实验室的两个粒子物理学家小组宣布他们已经发现顶夸克时，他们也就在现行物质基本结构理论．即标准模型上，砌Ｌ了拱顶石。可是在不到１年后的今天．其中有一个组已经收集到堪向标准模型发起挑战的证...     

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.     

罗伯特·威尔逊:费米实验室的一代宗师、塑造者和建造者

<正>罗伯特·威尔逊(Robert Wilson),这位世界最顶尖之一的粒子碰撞器的发明人从各个方面给实验室留下了深刻的烙印,从建筑的设计到加速器的能量。威尔逊领导了费米实验室主楼威尔逊大楼的设计,他还设计建造了大楼左侧的Acqua Alle Funi。池塘倒映着岸边的景色,诠释了粒子物理中对称的重要观点。为了发现和研究宇宙中的微小粒子,物理学家需要一些地球上最庞大的仪器设备。这些仪     

战胜“黄风怪”的新武器

《西游记》中,孙悟空遇到黄风怪,那怪有两大法宝:“干热风”和“黄沙”,十分厉害。后来孙悟空得到灵吉菩萨的“定风丹”和“飞龙宝杖”,任由黄风怪吹风扬沙,在狂风中岿然不动,终于战胜了凶恶的黄风怪。这个“定风丹”、“飞龙宝杖”降伏风沙恶魔的故事,反映了古代人们的一个愿望:希望能有一种神奇的物质,一种方法,能有效地避免由于狂风造成“沙漠化”的危害。“沙漠化”正威胁着人类!是啊!沙漠化号称地球健康肌肤上的“毒瘤”。它悄无声息地蔓延着,吞噬着肥沃的土地,吞噬着生灵生存的环境。据统计,全世界沙漠总面积为四千八百多万平方千米,…     

窥探质子深处

窥探质子深处研究人员通过德国汉堡的强子电子环形加速器（ＨＥＲＡ）发现，质子内部显示出特有的团块状，而且，它们与单个的夸克和胶子不同．电子和质子的高能量的冲撞结果表明，电子有时深入到质子的内部碰撞到深藏在质子中的一种新的粒子．“这是我们所没有料到的，’...