Ω~-粒子的发现

1964年,美国布鲁克海文国立实验室的一个小组宣布他们发现了一个新的基本粒子——Ω~-粒子。这个粒子正是1962年盖尔曼(Murray Gell-Mann)根据他所提出的八重法模型所预言的。实验结果与理论吻合得这样好,轰动了整个物理学界。这使人们不禁回忆起上一世纪门捷列夫根据周期表成功地预言新元素的情景,在周期表的背后不正隐藏着元素的原子结构的奥秘吗?而今,Ω~-粒子的发现使人类探索物质微观结构的战斗进入了更深的一个层次,新的一页又揭开了。     

SU_4模型中J粒子的波函数及其部分衰变

自一年多以前发现了 J 粒子以来,已有不少企图解释它的性质的理论方案,SU_4模型是比较流行的理论之一.最近,又有了一批有关 J 粒子衰变分宽度的实验数据,这给进一步研究和检验 J 粒子的各种理论方案提供了资料.在本文中,我们将从一些实验结果出发去确定 SU_4模型中 J 粒子的波函数,然后用得到的波函数去分析 J 的其它一些衰变,并与实验比较.     

什么是好的科学?

正毫无差别地要求理论可证伪或可观察,这会阻碍科学的发展。我们需要疯狂的想法。维也纳的物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)遭受了内心的煎熬。他解决了核物理学中最棘手的难题之一,但也付出了代价。"我做了一件可怕的事情,"他在1930年冬天向一位朋友承认,"我假设了一个无法检测到的粒子。"尽管泡利有着难言的绝望,但他在信中透露出,他并不真的认为他的新亚原子粒子始终不会检测到。他相信,实验     

做最棒的研究

“这可能是迄今为止来自中国的最重要的物理学发现。”一位外国科学家在评价大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡时这样说道。这项成果不但指明了未来中微子物理的发展方向,同时对于中国粒子物理领域,乃至整个科学界都具有里程碑式的意义。无独有偶,这段时间另一件让全球科学家关注的事情也与中微子有关。2011年闹得沸沸扬扬的“中微子超光速”事件竟然可能是由于光缆连接不当造成的。尽管这并非是最终的结论,但它无疑告诉我们,科学来不得半点马虎,只有脚踏实地、严肃认真,才能做出最棒的研究。     

建筑火灾模拟的区域-粒子模型

提出了一种新型的模拟火灾烟气运动和混合行为的模型. 该模型引入了一个标量函数来表征热烟气和冷空气的混合, 以此来提高温度和烟气浓度在垂直方向上的预测精度. 模型采用光滑粒子流体动力学方法(SPH), 通过重构粒子的速度, 求解粒子位置, 计算其在区域模型中各层的数量, 来获得标量函数的分布. 采用一个标准的实验建筑算例, 通过其与实验数据, CFD模拟数据和传统区域模型CFAST的比较, 验证了模型的合理性. 与传统的区域模型相比, 新模型的温度预测结果与实验数据和CFD模拟数据符合较好.     

反物质的世界

自然界的每一种粒子在奇妙的镜面世界中，均有一个反物质的伴侣，当两者相遇时，它们会以辐射形式而湮没，物理学家们通过实验已创造出反粒子、甚至已制造出反物质原子。当人们问20世纪最惊人的发现是什么时，很少有人怀疑是德国量子物理学家W·海森堡（WernerHei－senberg）发现的测不准原理。按照他的意见，在本世纪30年代自从预测和发现了反物质，它像魔镜一样已在宇宙中出现。由此我们能看到反物质粒子，每一种均对应了物质世界中的一种粒子，但是许多性质相反或相对映。那么进一步情况会是什么？如果物质粒子接近或碰到其“对映物”…     

新型课堂:没有分数,无论成败

<正>很少有中学生能像莫西布·凯伊德(Moheeb Kaied)那样了解自己在数学上的优势和劣势。凯伊德是布鲁克林442中学的一名7年级学生,他可以很轻松地说出自己在数学计算方面的简况。基于精通程度的学习"让我们看看,"他在春天的一个早晨说道,"我可以计算出一个多边形的面积和周长,也可以用坐标平面解决数学问题和现实问题。但我的多位数除法仍然有待加强,这意味着我应该多做这方面的练习。"     

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...     

中子发现过程中的一些回忆

1920年6月,卢瑟福在贝克讲座上首次提到可能存在着一种中性的粒子。这种想法他早就有了,并认为这种中性粒子是一个质子和一个电子的紧密联合体。几个月以后,卢瑟福邀请我同他一起继续做氮原子的人工裂变实验。这些实验,他在曼彻斯特曾经做过。他之所以邀请我,以及我之所以也十分高兴接受这一邀请,有几个原因。其一是我曾经对闪烁计数方法作过一些技术上改进,其二是我制作过一些较好的光     

发现夸克、洞悉宇宙的人——著名理论物理学家默里&#183;盖尔曼访谈录

毫无疑问，夸克——组成质子、中子以及世间万物的基本粒子——有着一个奇怪而又迷人的名字；而发现夸克的默里&#183;盖尔曼（Murray Gell-Mann，下图）犹如深爱物理学一样深爱着这个名字。在先后就读于耶鲁大学和麻省理工学院之后，21岁的盖尔曼在普林斯顿高等研究院开始了他的博士后工作，之后，他又去了芝加哥大学和加州理工学院。正是在那里，盖尔曼奠定了我们对物质基本组成认识的基础。他以八重法写下了亚原子物理的蓝图，让人们重新认识了难以理解的粒子物理世界，而这一工作为盖尔曼赢得了1969年的诺贝尔物理学奖。     

粒子物理新貌

关于基本粒子物理,由于它在当代物理学中所占的显而易见的重要性,本刊已发表了不少文章,包括实验与理论两个方面.但如何生动而又通俗地来向读者系统介绍这一学科,一直是本刊的一个心愿.黄克孙教授去年在我国讲学期间应本刊要求撰写了这篇《粒子物理新貌》.黄克孙教授是国际知名的粒子理论物理学家,相信由他来撰写的这篇文章是很合适的.     

场流关系和P态新粒子总宽度

近来,关于新粒子的一系列实验,已使P态新粒子的能级和若干衰变数据得到了确定,其结果列于附表中。值得注意的是,其中没有X_p的衰变总宽度Γ_(x_p,tot)由于这一数值对于理解新粒子的性质十分重要,而短期内很难期望能有实验把这一数据定出来,因此,这里建议一个比较可靠的估计这些P态粒子总宽度的方法。     

物理学家给生态学带来全新的见解

<正>物理学家杰夫·戈尔通过实验检验了有关微生物群落的理论,并且发现了约束生态稳定性的新规则。2019年,杰夫·戈尔(Jeff Gore)大步走过一条不长的走廊,从他的办公室来到实验室,后者位于马萨诸塞州坎布里奇市科技广场的一栋大学建筑内。嗡嗡作响的机器、淡淡的氯气味让人很是心安,因为这些现象表明实验室的物品很准确地保存在无菌环境中。实验室的计数器上到处都是移液管和约莫智能手机大小的塑料盘。每个塑料盘上有8×12,共96个直径约0.5厘米的半球形孔槽。戈尔拿起其中一个塑料盘说道:"这就像是我们的世界。"     

质量起源和自然性问题

粒子物理中粒子质量的起源是一个很重要的基本问题.在粒子物理的标准模型中,粒子通过电弱对称破缺机制得到质量.近年来希格斯粒子的发现对于检验以及人们更深入地理解电弱对称破缺机制起到了里程碑的作用,但是理论中仍旧有一些重要的问题亟待解决,其中最关键的是如何稳定电弱对称破缺的能标,即所谓的自然性问题.为了解决这一问题,需要引入新物理来屏蔽高能标物理对希格斯粒子的质量修正.其中有两大类新物理模型可以解决希格斯的自然性问题:第一类是超对称模型,这类模型是通过费米和玻色子之间的对称性来消除希格斯质量的二次发散;第二类是复合希格斯模型,这类模型是通过希格斯的束缚态的特性来降低希格斯对高能标物理的敏感度.在超对称模型中,每一个标准模型场都会有一个超对称伴随子,这使得整个理论非常复杂,而复合希格斯模型却可以非常简单地解决自然性问题.本文首先综述标准模型中的希格斯机制以讨论希格斯的自然性问题;然后一般性地讨论超对称模型及其唯象;最后主要集中讨论复合希格斯模型,基于复合希格斯粒子物理模型,对解决希格斯自然性问题的理论挑战、研究现状以及解决方案进行详细阐述.     

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     

J(3100)是哪一族粒子?

最近三个实验室分别在3.1 GeV和3.7 GeV附近发现两个新粒子,称为J粒子或ψ粒子。它们的特征是质量很大宽度很窄。在这篇文章中,我们对它们作一些初步的分析。 两个粒子中之一的实验数据:     

希格斯子闯入了死胡同

希格斯玻色子的发现终于在历史上将最精密的科学模型补充完整了,可这也恰恰带来了一系列的问题:希格斯的存在,使得一个显然不完整的模型趋于完整,同时,实验也无法提供一个通过改进模型来弥补它不足的线索。粒子物理学又一次亟需新一轮的翻天覆地。1964年一个普通的星期二,甲壳虫乐队如风暴     

Vif-APO相关的HIV-1病毒模型

病毒感染因子Vif对控制HIV-1病毒的感染能力非常重要,它通过和细胞抗病毒蛋白APOBEC家族(简写成APO)的相互作用,引发APO的快速降解从而阻止APO被包装到新生的病毒粒子中.在本论文中,我们提出一个数学模型来定量地描述这种典型的病毒-宿主相互作用.为检验该模型,我们将计算模拟结果和4组已发表的实验数据进行了对比.在此基础上进行了系统的参数敏感性分析和扰动分析,表明与APO相关的参数对于新生HIV-1病毒粒子的感染能力非常重要.我们发现病毒结构蛋白Gag的生成速率以及单位新生病毒粒子所需的Gag蛋白分子数目呈现出对高病毒粒子产生速率和低APO包装入新生病毒粒子程度的优化现象,并且模型中的许多参数只在较小的取值范围内对病毒才是有益的.我们还发现针对激活病毒RNA合成的调控蛋白Tat的小扰动会导致Vif和APO包装入新生病毒粒子的量呈现开关效应.这些发现将有助于理解HIV-1病毒的高突变率和潜伏现象,并为药物设计定位关键的靶标提供帮助.     

一种新的强子结构袋模型

强子结构模型是基本粒子理论研究中的一个很重要的课题。袋模型是这方面的一种尝试。国外这类模型无法解J/ψ新粒子族的性质。本文作者提出一个新的袋模型,它兼有国外同类模型的优点,还统一解释了普通强子与J/ψ族粒子的质量谱以及矢介子的粒子对衰变宽度。     

发现夸克、洞悉宇宙的人——著名理论物理学家默里·盖尔曼访谈录

毫无疑问，夸克——组成质子、中子以及世间万物的基本粒子——有着一个奇怪而又迷人的名字；而发现夸克的默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann，下图）犹如深爱物理学一样深爱着这个名字。在先后就读于耶鲁大学和麻省理工学院之后，21岁的盖尔曼在普林斯顿高等研究院开始了他的博士后工作，之后，他又去了芝加哥大学和加州理工学院。正是在那里，盖尔曼奠定了我们对物质基本组成认识的基础。他以八重法写下了亚原子物理的蓝图，让人们重新认识了难以理解的粒子物理世界，而这一工作为盖尔曼赢得了1969年的诺贝尔物理学奖。