粒子物理学到了转折关头

●作为一种尚未被人知晓、然而却为其他粒子产生质量的希格斯玻色子,是完成并确认粒子物理标准模型所需的最后一个要素。希格斯玻色子将扩展标准模型希格斯玻色子的发现或将使标准模型更为完整。让我们暂且同意,大型强子对撞机(LHC)的探测器ATLAS以及紧凑型μ介子螺线管已经发现了一个质量约125千兆电子伏特(GeV)的希格斯玻色子。虽然     

发现希格斯玻色子简史

●希格斯玻色子的发现是科学发现史上最为轰动的事件之一,瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家7月4日宣布,他们通过大型强子对撞机(LHC)找到了期望已久的希格斯玻色子,50年时间对这种赋予     

物理学家计划搜寻成对的希格斯玻色子

正对于迫不及待想要探索新疆域的粒子物理学家来说,发现希格斯玻色子已经变成一种甜蜜中带着苦涩的成功。2012年,全球最大的原子对撞机——大型强子对撞机(LargeHadronCollider,LHC)探测到希格斯玻色子。这种人类长久以来苦苦寻找的粒子填补了基本粒子和基本力标准模型的最后一个缺口。但是从那时起,标准模型已经成功通过每一次测试,没有产生对物理新发现的一丁点暗示。现在,希格斯玻色子本身也许提     

弱电统一标准模型中的一个新对称性和涡度守恒

弱电统一的Weinberg-Salam(W-S)理论已取得了很大成功,所预言的中性流、带电中间玻色子和中性中间玻色子在实验上相继被发现。在W-S理论中,两个真空态处于完全对称的地位,真空态间的倒逆变换理论是对称的,含自作用的Higgs场,在Higgs场的倒逆变     

分数角动量和磁通量子化

最近,Wilczek提出二维多连通空间存在分数角动量,这是一个与通常量子力学不同的新概念。一个分数角动量的理论模型是无限长管状磁通与其外运动的荷电玻色子系统。荷电玻色子的角动量可因磁通量的任意性而取任意分数值,该系统被Wilczek命名为任意子(Anyon)以区别于自旋为整数的玻色子与自旋为半整数的费米子。他同时预言,任意子应服     

希格斯之后的新粒子景观——后LHC时代的“希格斯工厂”探究

欧洲大型强子对撞机(LHC)发现了疑似希格斯玻色子,从而在粒子物理学研究史上留下了浓重的一笔。然而,科技的进步如白驹过隙,科学家们认为LHC行将落伍,拟计划建造其替代品——ILC、LEP3抑或CLIC,便于更精确地研究希格斯玻色子及其相互作用。新粒子抑或更复杂有趣?当世界各地的粒子物理学家7月5日"醒"来之时,那欢乐的场面、解脱的感觉乃至热泪盈眶的情景仍然记忆犹新——除此之外,仍有一个巨大的问题没有答案。就在前一天,欧洲核子中心(CERN)宣布,一个疑似希格斯玻色子的新粒子在大型强子     

《自然》:2012十大科学事件回顾

1.找到希格斯玻色子 掌声、欣慰、喜悦和泪水.2012年7月,世界上最大的物理实验正式发现了希格斯玻色子.欧洲核子中心的大型强子对撞机在经过500万亿次质子碰撞实验之后,物理学家可以很自信地宣布,他们已经看到了一个质量大约为125千兆电子伏特的玻色子.大约50年前,包括彼得·希格斯(Peter Higgs)在内的一些理论物理学家提出,希格斯场遍布于宇宙中并赋予某些粒子以质量,而希格斯玻色子则是希格斯场的具体化.令人失望的是,除了根据粒子物理学标准模型所作的预测,没有令人信服的线索揭示出希格斯玻色子的行为.如今,大型强子对撞机终于发现了根据超对称理论预测的粒子,这将大大拓展我们对亚原子世界的理解,并有助于对暗物质等神秘现象做出解释.     

仍然隐藏于希格斯玻色子中的物理学

<正>自2012年发现希格斯玻色子以来,大型强子对撞机还未发现新的粒子,但物理学家表示,人类仍然可以从希格斯粒子中了解很多东西。2012年,粒子在大型强子对撞机(LHC)27千米长的圆形隧道中相撞,产生了希格斯玻色子。希格斯玻色子是粒子物理学标准模型所预测的最后一个失踪粒子,也是将数十年前的一组方程组合在一起的关键所在。但在大型强子对撞机上还没有发现其他新的粒子,这为人类留下了许多标准模型无法解开的宇宙谜团。一场关于是否要     

物理学家在对撞机困境面前需要勇气

<正>1983年发现W和Z玻色子的对撞机实验的领导者卡罗·鲁比亚(Carlo Rubbia)认为,粒子物理学家现在应该共同在创新的"希格斯工厂"中将μ子碰撞在一起。整个世界都是由17个已知的基本粒子组成的。卡罗·鲁比亚带领的团队发现了其中的两个。1984年,鲁比亚与西蒙·范德梅尔(Simon van der Meer)分享了诺贝尔物理学奖,因为他们对前一年发现W和Z玻色子的实验做出了"决定性贡献"。这些粒子传递四种基本力中的一种——即弱力,弱力导致了放射性衰变。鲁比亚在日内瓦附近的CERN实验     

“上帝粒子”的存在获新证据

<正>去年7月4日,欧洲核子研究中心(CERN)宣布,该中心的两个强子对撞实验项目发现了同一种新粒子,它的许多特征与科学家寻找多年的希格斯玻色子一致。如今,CERN发布公告称,最新的数据分析显示,这一种新粒子"越来越像"希格斯玻色子。科学家分析了比去年的研究多2.5倍的数据,来计算新粒子的量子特性以及它与其他粒子之间的相互作用。但CERN表示,     

中介玻色子理论

本文基于如下四个假设建立了一个中介玻色子理论。 1.存在四种中介玻色子W~+,W~-,W~0,它们处于构成八重态的八个象(w_1,w_2,…,w_8,按de Swart的记法)中,前者是后者的线性组合。考虑到电荷守恆和不存在△S=2的过程,这些线性组合的最普遍形式应为因CP守恆,这些式中的系数应为实数。从几率意义来看,这些系数还应满足归一条件     

相互作用玻色子模型和原子核的集体运动

有马朗人是国际上第一流的核物理学家,现任日本物理学会理事长。作者等人倡导的原子核相互作用玻色子模型是继五十年代玻尔-莫特逊模型后的一个新的里程碑,在国际上现已成为一个较新的学派.作者特为本刊撰写的《相互作用玻色子模型和原子核的集体运动》一文的主要内容是:用相互作用玻色子模型讨论原子核四极集体运动;这一模型成功地解释了低的集体态的性质;说明相互作用玻色子模型有四个极限等。     

“我不希望将其称为‘上帝粒子’”——彼得·希格斯采访记

欧洲核子研究中心(CERN)宣布发现了类似希格斯玻色子的新粒子后,提出相关理论的爱丁堡大学荣誉退休教授彼得·希格斯成了人们关注的焦点,为了帮助读者进一步了解这位与众不同的科学家,本刊特     

量子通用包络代数的非齐性实现与谱部分代数化方法的推广

目前,由于联系于杨-Baxter方程的非线性物理的发展,量子群和量子通用包络代数(QUEA)及其表示理论已成为数学物理的重要研究领域。最近,为了明显地构造QUEA的表示,几位作者独立地建议了QUEA的q-变形玻色子(振子)实现。其中,我们的工作不仅涉及到SU(2)情况,而且着重讨论了SU(n)(n>2)情况。     

粒子物理学的历史性时刻来临

<正>欧洲核子中心7月4日宣布了一种质量约为125~126GeV的"疑似"希格斯玻色子在大型强子对撞机(LHC)的两个子探测器ATLAS和CMS中被发现,并达到了5σ的标准差。     

捕捉“上帝粒子”:一场人类智慧的接力赛

对粒子物理学家们来说,证明希格斯玻色子的存在固然皆大欢喜,证明希格斯玻色子不存在也同样可喜可贺,因为真相的出现就是胜利……"缺席"的玻色子宇宙大爆炸理论虽然相对合理地解释了有关宇宙起源的种种困惑,但对宇宙中的物质如何演变,恒星和星系如何形成则要仰仗经典力学理论的帮助才能予以回答。当年牛顿看见苹果从树     

原子核的U(6/24)超对称性I.O(6)×(j=1/2,3/2,5/2,11/2)多j超对称性

一、引言 超对称性的研究是当代物理学的一项重要课题,超对称性把玻色子对称性和费密子对称性统一起来,因而在核物理中可以把奇质量核和偶质量核统一起来。 文献[1]详细讨论了原子核U(6/4)超对称性的spin(6)极限,这是一种单j超对称性。     

意大利女科学家将履新CERN

<正>意大利粒子物理学家、欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)ATLAS探测器实验主管法比奥拉·吉亚诺蒂(Fabiola Gianotti),两年前曾吸引了全世界的目光,2012年7月4日,当时她作为ATLAS团队发言人与CMS探测器代表在CERN宣布,他们分别发现了科学家一直在努力寻找的希格斯玻色子。     

W~(±)中间玻色子的发现

今年1月,W~±中间玻色子终于被发现了。这是粒子物理学界的一件大事,它对弱电统一理论是一个极重要的支持。介绍了有关W~±中间玻色子发现的详细情况及其深远意义。     

声音

正"如果上帝粒子没有被发现,物理会更有趣。"——史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)2013年11月12日著名理论物理学家史蒂芬·霍金在参加伦敦科学博物馆举办的一项活动时表示自己对希格斯玻色子被发现感到很失望。他的观点可以代表少数物理学家的看法:如果我们最终没有找到希格斯玻色子,这就意味着有令人激动的"新物理"等待我们去探索。在活动的最后,他告诫观众们:记得仰望星空,而不是只顾脚下。