费米国家实验室的未来走向

2009年,位于日内瓦的欧洲核子中心(CERN)的粒子物理学实验室的大型强子对撞机(LHC)投入使用;而在此前的26年,芝加哥附近巴达维亚的费米实验室的正负质子对撞机(Tevatron)一直统治着粒子物理学领域。Tevatron也是费米实验室的骄傲和希望,它曾是第一台用高达1万亿电子伏轰击粒子的机器,捕获了许多新奇亚原子粒子,其中包括顶夸克的发现(顶夸克属于上夸克的近亲,但其质量要略重)     

科学之窗

科学之窗为什么要寻找顶夸克科学家称，他们已经发现了顶夸克存在的证据。芝加哥附近的国家费米加速实验室进行了这一试验。上周他们宣布已有证据说明这种看不见的粒子是存在的。他们并未看到这种粒子，但是发现了这种粒子存在的迹象、如果这一发现得到证实，那么原子结构...     

夸克的心脏

夸克的心脏祝汉民编译发现顶夸克的欢庆还不到一年．世界上功率最大粒子加速器的物理学家似乎已从喝香槟酒的兴奋中冷静下来了。１９９６年２月来自芝加哥附近费米实验室的一份引人入胜的报告指出．夸克也许是由更小的某些东西组成的。迄今为止，线索令人沮丧和含糊不清，...     

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...     

顶夸克的发现：意义和展望

强子结构夸克模型加上相互作用规范理论构成了一个相当完美的理论,并被视作当代粒子物理学的基石。但是夸克家族中却有一个成员迟迟不肯露面,这就不能不使这一优美的理论显得白壁有瑕。美国国立费米实验室CDF实验组于1994年证实了顶夸克的存在,消除了粒子物理学家的心患。或许这一发现的意义还不止于此……     

高能实验的现状和展望

最近，一些国际大型合作实验组令人兴奋地观测到一些高能物理事例，如欧洲粒子研究中心和费米实验室都先后合成并观测到反物质原子（即反氢原子），打开了深入研究、认识反物质世界的通道。费米实验室ＣＤＦ的实验结果引发了夸克的结构问题，德国汉堡ＤＥＳＹ实验室的电子...     

’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。     

建立《太极基本粒子》学说刍议

质能互易宇宙生，粒表质时点点清，力起如波层层浪．人智经验科学兴。一、导言：“夸克非最小，还可向内剥”1996年2月7日笔者读到《纽约时报》的一则通讯，要旨如下；在芝加哥费米实验室庞大的粒子加速器工作的科学家报告说：“长久以来被认为是原子里最简单的结构成分‘夸克’（quark），可能是由更小的物质构成，并有其自己的内部结构”。费米实验室的报告是大约450名物理学者、工程师和技术人员操作该室中一台撞击探测器（ColliderDetector）所得的结果。该研究小组用了4年时间，收集并分析资料后，才于2月7日宣布上述发现的。如果未来…     

研究弱作用中夸克混合的一个新方案

最近W,Z粒子的实验发现,给自发破缺的弱电统一规范场理论以有力的支持。规范场可以通过Higgs机制获得质量。但费米场如何获得质量?不少人认为费米子质量的起源可以与规范粒子不同。这关系到弱作用中夸克混合问题(即Cabbibo角问题)。通常把夸克混合归之于夸克的质量本征态与弱作用本征态的不同,因而把混合角跟夸克的质量矩阵连系起     

超冷量子费米气体研究与应用简介

强相互作用的超冷费米气体是研究复杂多体强关联物理的理想系统,可以用来研究高温超导超流、夸克-胶子等离子体、中子星以及宇宙的早期演化等多体强关联物理。通过精确控制原子间的相互作用以及外加的俘获势,可以探索超冷量子物质的奇异物相,研究强耦合系统中的量子非平衡热力学、超冷碰撞和多体物理。文章介绍了华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室超冷量子气体研究组近期在标度不变的费米气体中的一些研究进展,如Efimovian膨胀动力学等新奇动力学和多体量子热机等。     

全球首次发现双粲重子

正欧洲核子研究中心2017年7月6日宣布,经多国科学家共同努力,在世界上首次发现了一种被称为双粲重子的新粒子,这将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用的本质。中国团队对这一发现功不可没。在现代粒子物理学的标准模型理论中,夸克是基本粒子,而重子是由3个夸克组成的复合粒子。几乎所有物质都由重子组成,其中最广为人知的就是组成物质原子核的质子和中子。夸克有6种,分别称为上、下、奇、粲、顶和底夸克,上、下夸克质量最小,奇、粲、顶、底夸克质量较大。质量大的夸克只能经由高能粒子     

基本粒子的分类

[译者注]1.q 表示夸克,(?)表示反夸克。根据量子色动力学(QCD)的理论,重子由三个夸克组成,介子由夸克和反夸克组成.2.有证据表明,至少有五种类型(“味”)的夸克,即 u(上)夸克,d(下)夸克、s(奇)夸克、c(粲)夸克和 b(底或美)夸克。旁边划有问号的 t(顶)夸克,是六夸克模型理论提出的尚需在更高能量领域内搜寻的夸克。     

自由夸克理论的弱化

英国卢瑟福实验室已取得大量证据来反对自由夸克存在的理论. 自从第一次提出夸克作为物质的基本构成物以来,物理学家一直在寻找单夸克的证据,但均告无效.理论上认为夸克以三个一组束缚在一起或成夸克-反夸克对存在于质子、中子或π介子等亚原子粒子中.夸克具有电荷,为电子电荷e的分数.这使单夸克容易探测.但大多数寻找这种分数电荷的实验均未成功.一个显著的例外是斯坦福大学W.Fairbank组的实验.他们声称已测到一些微小的磁悬浮的超导铌球上的分数电荷1/3e.但其他组的测量并未观测到在铌或其他金属上有类似的效应.因此推测Fairbank组的结果可能是铌球拾取了钨底板(制备时用)的分数电荷所致. 卢瑟福实验室利用他们的磁悬浮装置和各种样品(包括铌球)作了350次试验,均未观测到任何     

反氢

制造氢比较简单，因为只要将电子和质子混合在一起并让电子围绕着质子旋转即成。而制造反氢就不是这么简单了，因为它是由正电子（带正电荷的电子配对物）和反质子（带负电荷的质子配对物）组成，因此要想制造、贮存和控制它都是非常困难的。上个星期，伊利诺斯巴达维亚国立费米加速器实验室的戴维·克里斯蒂安（DavidC．Christian）和他的同事们宣布了他们的初步成果，他们已发现了7个反氢原子。在2个研究组──日内瓦欧洲粒子物理实验室（CERN）和费米实验室──的早期实验中，研究人员在加速器里制出了接近光速的反质子。这些环流的叵…     

中子半衰期的新测定值

中子是由一个上夸克和二个下夸克组成的，而当其中的一个下夸克转变为一个上夸克时，中子便转变为由两个上夸克和一个下夸克组成的带正电的质子了。中子转变成质子的速率决定着两在宇宙创生大爆炸后的第1秒钟内宇宙里存在着这两种基本粒子的数量，也影响着现在宇宙中氦的数量。     

γ粒子的发现

预料之中的发现与曾经轰动一时的J/ψ粒子的发现不同,γ粒子似乎是预料之中的产物。这一点并不奇怪,因为1974年以后,物理学家就确信,构成自然界的基本砖块除了已发现的下(d)、上(u)、奇(s)、粲(c)夸克外,很可能还存在着更重的底(b)、顶(t)等夸克。我们周围最常见的核物质,是由质量最轻的u、d夸克组成的。质量较重的s、c夸克则组成不稳定的奇异粒子和粲粒     

高能带电粒子束物理的新进展

高能带电粒子束物理对探索物质世界更深层次的微观结构、核反应堆废料的处理、核燃料的再生、惯性压缩聚变、未来的加速器驱动的洁净核能源等将产生深远的影响。1996年2月25日美国费米国家实验室宣布1994年～1996年Tevatron对撞机运行终止,支持固定靶实验的Tevatron改造开始。Tevatron质子-反质子对撞机长时间运行性能稳定、综合亮度为150Ph'的质子和反质子束成功输送至CDF和DO探测器。对撞机的峰值亮度达2．SX10"cm'·s－',该参数是原对撞机亮度的25倍,运行时数据的累积导致了上夸克的发现。1996年5月24日,美国官方正式宣布了"连…     

夸克是怎样粘合在一起的？

夸克是怎样粘合在一起的？ＡｎｄｒｅｗＷａｔｓｏｎ著祝汉民译近２０年来，量子色动力学在解释核子的第四种力时，一直占据统治地位，尽管至个它还不能被证明，但还没有遇到有力的对手。差不多２０年前，Ｍ·盖曼就提出了粒子物理理论中的一个新名称──量子色动力学（Ｑ...     

物理学中11个最大未解问题（续）

在超高温度和密度下，物质存在新的状态吗? 在极端能量条件下，物质要经历一系列的变化，原子会分裂成它们的最小组成单元。这些组成单元是被称为夸克和轻子的基本粒子。就我们所知，这些基本粒子不会再分裂成更小的部分了。夸克非常喜好群居，人们从未看到过单个的夸克。相反，它们会与其     

夸克是构成物质的最小粒子吗？

夸克是构成物质的最小粒子吗？美国科学家认为，夸克有可能是由比其更小的物质构成的，如果这一说法正确．粒子物理学中的经典模型将会受到挑战。根据粒子物理学中的经典模型，亚原子粒子是由夸克组合成的，例如，一个质子就包含两个“上”夸克和一个“下”夸克。直到今天...