反物质的质量特性研究

分析了历史上的负几率、负能量和负质量的疑难,讨论了物质世界与反物质世界对称性的本质和湮灭的机理;给出一系列反粒子的反质量"-m";提出质量荷载概念:揭露发生湮灭反应的内在原因、条件和反物质具有反质量"-m";并进一步提出实验建议去检验反质量"-m".     

中国科大与美科学家合作发现最重反物质粒子

近日,由中美科学家共同参与的相对论重离子对撞机（RHIC）－螺旋管径迹探测器（STAR）N际合作组．探测到氦核的反物质粒子——反氦4,这种新型粒子是迄今为止所能探测到的最重的反物质原子核。在反氦4的发现中,     

反物质为何物

去年12月,《科技日报》评出了1998年26件世界重大科技新闻,其中有2件是关于反物质的。6月2日探测反物质的阿尔法磁谱仪上天运行;9月欧洲核研究中心建成世界上第一座反物质工厂。反物质的研究已经成为人们关注的热点。那么,什么是反物质呢? 这要从1928年英国物理学家狄拉克的预言说起,他说,宇宙中每一种普通的物质粒子,都有其伴生物——一种与其对应的反粒子。例如,电子——反电子(又称正电子),质子——反质子等,它们两者质量相同而电荷相反。以     

寻找反物质世界

在欧洲核子研究所的实验室里,每10分钟就有10亿颗反质子,以1/10光速飕飕的从一个环形加速器中飞奔出来。可是要想合成一个最简单的反原子却很不容易。1996年他们制造出9颗反氢原子,一下子成为该年度的科技大新闻。新闻界为何对此给予如此高的评价?也许这联系到一个深奥的原因:反物质世界是否存在? 反物质世界并不像听起来那样古怪。其实大自然中每个粒子,皆伴有一个反粒子,它的性质刚好与该粒子相     

物质体系的命名规则及“反物质”词义问题

当前人们称由"反质子"和"反电子"等"反粒子"构成的物质为"反物质"。然而,这些"反"字开头的东西,不是逻辑错误,就是不存在。在对物质进行分类和命名时,应遵循在大类名词之前加特征词的命名方法。应将"反物质"更名为"异构物质"。     

可能“抓”不到的反物质

1996年曾爆出一条大新闻:德国科学家造出了9个反氢原子。这是最简单的反物质:一个反电子绕着一个反质子旋转。别小看这区区9个微粒,它是德国核物理研究所15年努力的结果。不过严格说来,他们连一个反氢原子都没有看到!为何这样说呢?原来这些反原子是在高能粒子加速器中形成的,且它们的诞生和消失皆在一瞬间。德国人所看到的,只是反氢原子"垂死"前发出的特征性信号罢了。两年之后,制造反物质的技术已日臻完善。最近欧洲核子研究所(CERN)的克拉斯教授宣称,他们已建立起世界上第一座反物质工厂。他说,1997年该厂每小时仅能生产9个反氢原子,而今已     

揭开反物质的面纱

物质是由分子和原子组成,原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成,如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子,那么就是反原子,由反原子就可组成反物质。宇宙间的反物质藏在哪里?它们中的绝大部分真的消失了吗?近年来科学家开始探索反物质的奥秘,一些成果的取得有助于揭开反物质神秘的面纱。     

物理学中的负质量和虚质量问题

由引力论中“负质量佯谬”的讨论可导致牛顿引力定律推广到有反物质和反引力的情形,使理论对m→(-m)变换具有不变性。由质量的解析延拓mo→ims看出超光速粒子的存在,进而为超光速中微子建立一个“三味振荡”的最小模型,它可能解释最近发表的太阳中微子等实验结果。这两种对称性反映了物理中引入i的必要以及i与(-i)的对称性。最后对中微子在天体物理研究中的地位也作了一些猜测性的讨论。     

宇宙为什么不对称？

正我们所处的宇宙中充斥着物质,同时也有极少量的反物质,比如电子的反物质是正电子,中微子的反物质是反中微子……理论上,宇宙起始时,物质和反物质的数量应该相当。但现在的观测结果却显示,物质要明显多于反物质。那么,宇宙中的这两种物质分布为什么不对称呢?一项于2020年4月15日发表在     

RHIC能区反物质和奇特粒子态研究

本文介绍了我们在相对论重离子对撞机上进行反物质奇特粒子态研究上的新进展.主要包括:通过反质子-反质子动量关联函数研究,提取出反质子间相互作用的有效力程和散射长度等关键物理参数,在实验上实现反物质间相互作用力的首次测量,结果表明反质子之间存在较强的吸引力,足够克服反质子-反质子之间的排斥力,结合成反物质原子核;通过质子-Ω及其反粒子对动量关联函数测量,在实验上寻找多奇异性双重子态,实验结果表明质子与Ω超子之间存在强的吸引,约为27 MeV,远大于氘核的结合能.     

“万有斥力”和正反物质世界的对称性

首先提出正物质质量与反物质质量之间的朴素作用力可能是“万有斥力”和正反物质世界对称性的假设,提供了一个检验是否存在“万有斥力”的实验方案和正反物质在宇宙中的可能分布状况,引入了虚质量、虚能量和虚动量概念,指出时间的流逝也是一种运动形式。     

反质子的探索

作者用高能加速器实验和宇宙线实验总结出来的规律计算了宇宙空间中次级反质子的流强与质子流强之比。把计算结果与实验数据比较,发现1.在E>1.3GeV能区,原初反物质不可能存在;2.在1.1GeV<E<1.3GeV能区,宇宙空间中很可能存在反物质。     

论反物质发电技术

核裂变发电技术是当前最成熟、最可靠的发电装置,反物质能发电技术公认为是未来终极能源的目标。事实上,唯有反物质能才是终极的洁净能源。文中从理论到实践上予以阐述。反物质能发电技术已经成为当今世界能源的主要来源。     

安德森与正电子的发现

1932年,安德森通过对宇宙射线的仔细研究,发现了第一个反物质粒子——正电子,并因此获得1936年诺贝尔物理学奖.2012年恰逢正电子发现80周年,现在回顾正电子发现的历程以及对正电子发现做出贡献的科学家是很有意义的.本文围绕正电子的发现这一历史过程简要介绍安德森的生平以及狄拉克关于正电子存在的预言,并介绍了中国物理学家赵忠尧所做的工作.     

Boltzmann方程分析在高新技术中的应用

若干高新技术出现许多不同形式的空间与时间特性,这些现象的典型分析是以Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程为基础,提出了几个例子阐明采用Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程分析来描述所关心的现象是可以胜任的。全方分为５个部分：１）Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程对离子发动机的作用;２）Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程分析在气体激光器中的应用;３）采用格子－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模型阐明扩散特性;４）运用离散Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程研究非线性化学反应系统     

Observation of the antimatter helium-4 nucleus

High-energy nuclear collisions create an energy density similar to that of the Universe microseconds after the Big Bang; in both cases, matter and antimatter are formed with comparable abundance. However, the relatively short-lived expansion in nuclear collisions allows antimatter to decouple quickly from matter, and avoid annihilation. Thus, a high-energy accelerator of heavy nuclei provides an efficient means of producing and studying antimatter. The antimatter helium-4 nucleus (4He), also known as the anti-α (α), consists of two antiprotons and two antineutrons (baryon number B = -4). It has not been observed previously, although the α-particle was identified a century ago by Rutherford and is present in cosmic radiation at the ten per cent level. Antimatter nuclei with B?相似文献   

τ轻子CP破坏效应的研究

粒子物理标准模型虽然包含了CP破坏,但其不足以解释宇宙中观察到的物质与反物质不对称现象,因此进一步检验标准模型中的CP破坏机制、寻找CP破坏的新起源已经成为粒子物理研究的重要内容之一.分析LHC实验上构造CP-odd可观测量的困难,在此基础上,进一步提出了CP-odd可观测量的构造方法,接着按照量子场论的基本原理,构造了τ轻子CP破坏的有效拉氏量,从而为研究与τ轻子相关的新物理提供一些理论指导.     

Resonant quantum transitions in trapped antihydrogen atoms

The hydrogen atom is one of the most important and influential model systems in modern physics. Attempts to understand its spectrum are inextricably linked to the early history and development of quantum mechanics. The hydrogen atom's stature lies in its simplicity and in the accuracy with which its spectrum can be measured and compared to theory. Today its spectrum remains a valuable tool for determining the values of fundamental constants and for challenging the limits of modern physics, including the validity of quantum electrodynamics and--by comparison with measurements on its antimatter counterpart, antihydrogen--the validity of CPT (charge conjugation, parity and time reversal) symmetry. Here we report spectroscopy of a pure antimatter atom, demonstrating resonant quantum transitions in antihydrogen. We have manipulated the internal spin state of antihydrogen atoms so as to induce magnetic resonance transitions between hyperfine levels of the positronic ground state. We used resonant microwave radiation to flip the spin of the positron in antihydrogen atoms that were magnetically trapped in the ALPHA apparatus. The spin flip causes trapped anti-atoms to be ejected from the trap. We look for evidence of resonant interaction by comparing the survival rate of trapped atoms irradiated with microwaves on-resonance to that of atoms subjected to microwaves that are off-resonance. In one variant of the experiment, we detect 23 atoms that survive in 110 trapping attempts with microwaves off-resonance (0.21 per attempt), and only two atoms that survive in 103 attempts with microwaves on-resonance (0.02 per attempt). We also describe the direct detection of the annihilation of antihydrogen atoms ejected by the microwaves.     

基于力、能量、动量和作用量框架的物理学基础理论结构统一性探讨

研究表明:如果把作用量视为一个与力、能量和动量平权的物理量,那么经典牛顿力学、量子力学、相对论和狄拉克的相对论电子理论有了统一的数学基础.由此推测"反物质"本质上是超光速物质的亚光速表象,并预言它们在引力场中是受到引力场的排斥的.本文进一步讨论基于芬斯勒时空结构中的相对论的物理特征,特别指出爱因斯坦相对论中的"光锥"作为突变临界面的特殊性质,构成了以光速为相互作用传递速度的"作用力"的"吸引"和"排斥"表象间的相互转换.     

Improved measurement of the shape of the electron

The electron is predicted to be slightly aspheric, with a distortion characterized by the electric dipole moment (EDM), d(e). No experiment has ever detected this deviation. The standard model of particle physics predicts that d(e) is far too small to detect, being some eleven orders of magnitude smaller than the current experimental sensitivity. However, many extensions to the standard model naturally predict much larger values of d(e) that should be detectable. This makes the search for the electron EDM a powerful way to search for new physics and constrain the possible extensions. In particular, the popular idea that new supersymmetric particles may exist at masses of a few hundred GeV/c(2) (where c is the speed of light) is difficult to reconcile with the absence of an electron EDM at the present limit of sensitivity. The size of the EDM is also intimately related to the question of why the Universe has so little antimatter. If the reason is that some undiscovered particle interaction breaks the symmetry between matter and antimatter, this should result in a measurable EDM in most models of particle physics. Here we use cold polar molecules to measure the electron EDM at the highest level of precision reported so far, providing a constraint on any possible new interactions. We obtain d(e) = (-2.4?±?5.7(stat)?±?1.5(syst))?×?10(-28)e?cm, where e is the charge on the electron, which sets a new upper limit of |d(e)|?相似文献