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…     

我们需要粒子加速器的10个理由

<正>物理学家想要通过粒子加速器来解决物理学的一些根本性问题:我们的宇宙是如何诞生的,为什么物体拥有质量等等。但粒子加速器是什么?它是不是离我们很遥远?这么高大上的设备,跟我们又有什么关系呢?粒子加速器(Particle Accelerator)的体积通常极为庞大,位于美国芝加哥附近的费米实验室的万亿电子伏加速器(Tevatron)周长为6千米,而欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)的周长则是它的4.5倍。它不但体型巨大,而且造价极其昂贵。     

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……     

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，...     

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…     

粒子物理学:共同走向下一个前沿

<正>当有新成员冲击古老的目标之时,尼吉尔·洛克耶(Nigel Lockyer,费米实验室主任)呼吁下一代粒子物理项目在全球范围内协调开展。2013年是粒子物理学的一个分水岭。旨在发现希格斯玻色子的长达数十年的探索基本完成。尽管诺贝尔奖颁发给希格斯的预测之后仍然存在杂音,但粒子物理学界感觉满意。该是暂停下来,进行反思并考虑下一步怎么走的时候了。     

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...     

CERN一游

人们可能认为，如果到欧洲粒子物理实验室(CERN)去参观．那么谈论的话题多半会集中在夸克、玻色子以及其它种种构成宇宙的无穷小粒子上。不过，CERN最近谈论的话题却集中在一些大得多的东西上：重型工业起重机，反铲及隧道掘进机等正日夜轰鸣着搬走将近一百万吨泥土，以推进物理学新领域的发展.     

顶夸克找到之后干什么？

顶夸克找到之后干什么？ＩｖａｒｓＰｅｔｅｒｓｏｎ著孙家明译激动的心情终于平静了，喧闹声也停止了，顶夸克的发现已的的确确成为现实。但是，对于伊利诺斯州巴达维亚费米加速器实验室（简称费米实验室）的８５０多位物理学家来说，这种工作还在继续。在Ｔｅｖａｔｒｏ...     

为什么要建大型强子对撞机

简单地说,建造大型强子对撞机(LHC)的目的,就是帮助家回家粒子物理学中一些十分关键、却又一直悬而未决的问题.     

2020欧洲粒子物理学战略敲定

正《2020欧洲粒子物理学战略》的目标之一是选择一个希格斯工厂,对加速器和探测器进行研发,开展项目可行性研究并改善环境的可持续性。2020年6月,欧洲核子研究中心(CERN)理事会全票通过了《2020欧洲粒子物理学战略》。新战略把建造正负电子对撞机和未来环形对撞机(FCC)作为最高优先事项。     

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     

探究物质最基本的结构——从中微子和正负电子对撞谈起

首先对粒子物理的基本目标、实验方法、研究现状以及粒子标准模型进行了简要介绍。解释了为何寻求超出标准模型的物理信号是现阶段物理学研究的核心任务。接着着重介绍了首个在粒子物理实验中被证实的超出标准模型的实验信号、中微子振荡及其实验测量,以及通向新物理原理的探针——希格斯(Higgs)玻色子。最后,介绍了高能物理实验设施,特别是现有的北京正负电子对撞机项目和未来的环形正负电子对撞机项目。对于后者,除了明晰其突出的物理学意义和物理学性能,还阐述了其对科学技术的促进作用。     

LHCb关于正反物质性质差异的研究取得新进展

<正>现行理论认为,宇宙大爆炸产生了几乎等量的物质和反物质.由于物质和反物质在微观性质上存在一定的差异(物理学上称为"电荷共轭-宇称对称性破缺",简称CP破坏),宇宙经过长时间的演化,形成我们今天观测到的由正物质组成的世界.欧洲大型强子对撞机(LHC)是目前世界上最大、能量最高的粒子加速器.大型强子对撞机底夸克实验(LHCb)是LHC上的4个主要探测器之一,它的主要物理目标是测量     

’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。     

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     

《自然》:2015十大科学展望

<正>新年之际,《自然》杂志对2015年科学动向进行了展望,粒子加速器、气候协议、终结埃博拉、矮行星等十个项目榜上有名。粒子加速器漫长的等待已经结束:停工两年之后,大型强子对撞机(LHC)将于2015年3月重新启动。该对撞机位于瑞士日内瓦欧洲核子研究委员会粒子物理实验室,此次启动它将以13万亿电子伏的能量进行撞击,而这几乎是现有纪录的两倍。科学家们希望额外的火力能够帮助对撞机发现新的现象,以填     

在世界上名列前茅的加速器

在芝加哥附近的费米国立加速器实验室,建造了世界上第一台超导加速器,工作能量为900GeV.1986年11月,实现了在1800GeV能区的质子-反质子对撞. 位于加利福尼亚州的斯坦福直线加速器中心,一台新颖的正负电子对撞机业已落成.这台斯坦福直线对撞机(SLC)可以在电子-正电子质心系中达到100GeV的能量,足以直接产生Z粒子. 在日本,一个圆形电子-正电子存储环已在1986年末开始运转.日本国立高能物理实验室(KEK)建造了这台取名为RISTAN(日本加速器交叉     

大科学的危机

位于得克萨斯州的超级超导对撞机实验室的地下竖井施工结构图。该对撞机被认为是世界上最大的粒子加速器．但其资助于1993年被美国国会取消