中微子可能突破宇宙速度极限

时下,物理学界被一则新闻打破了平静:一个由欧洲物理学家组成的团队宣布,经测定,一种名为中微子的亚原子粒子的突发速度打破了宇宙速度的极限——即由爱因斯坦于1905年确立的光速极限。如果此言不虚,那么这一事实将会改变我们的世界。然而这个如果却蕴含着一个大大的不确中微子突发速度似乎是宇宙速度极限的一个例外     

神秘的中微子

<正>光速达到299792.458千米/秒,是人类目前已知的最快速度。但有一种中性粒子极有可能以超过光速的速度在运动。虽然目前这个命题还没有得到绝大多数人的认可,但是这种中性粒子正在被世人所熟知,它就是本文主角——     

物理界名人质疑中微子比光速快

几十纳秒,这在我们日常生活中是感觉不到的一瞬间,但在实验物理学中却能产生重大差别。9月23日,一个欧洲物理学合作项目——OPERA(利用乳胶寻迹设备开展中微子振荡实验项目)——宣布了一项令人震惊的发现:在位于瑞士和意大利两地实验室之间进行了一次中微子基本粒子的地下之旅后,经过测速,研究人员发现,中微子完成这段行程要比光速走完同样距离     

敲开新物理大门的中微子——2015年诺贝尔物理学奖介绍

 2015年的诺贝尔物理学奖颁给了Takaaki Kajita(梶田隆章)和Arthur B. McDonald,他们在分别领导的大气和太阳中微 子实验中发现了中微子振荡。这种现象表明中微子具有质量,相关实验结果是超出粒子物理标准模型的重大发现。通过介绍 这些实验以及相关的物理,以期读者对中微子研究有较为全面的了解,并对物理的知识体系和研究方法有比较清楚的认识。     

快速中微子挑战物理学家

一个笑话开始于酒吧男侍的一句话:"抱歉,我们不提供中微子服务。"正说着,一个中微子便悄无声息地闪入了酒吧。9月23日,这则曲折纠缠的幽默随着下面这条新闻已在互联网上盛行:在意大利格朗萨索国家实验室进行的OPERA一次实验测定,中微子超过了光速。中微子从欧洲核子中心(CERN)到达格朗萨索实验室,其间足足旅行了730公里。大部分物理学家怀疑     

中微子到底能不能超光速？

一条爆炸性新闻2011年9月22日,意大利格兰萨索国家实验室下属的一个名为＂OPERA＂的实验装置,接收到来自欧洲核子研究中心的中微子。经测算,中微子在跑过这段732公里距离所用的时间,比光还快了60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）。这一结果给科学界带来了巨大困惑,因为这与爱因斯坦狭义相对论中光速是宇宙速度的极限,没有任何物质的速度可以超越光速的理论相悖。     

MINOS与高精度测量

●对外人而言,有关中微子超光速的这场争论已经结束。然而,中微子速度仍是主注入器中微子振荡搜寻(MINOS)的物理学家主要的关注点,他们目前正在进行自己的超高精度测量,并决心以纳秒级的精度获得测量权……     

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。     

Tevatron关闭令美国物理学家心碎

9月23日,在欧洲的主要粒子物理学实验室——欧洲核子中心(CERN)——工作的研究人员中引起轰动。他们指出,谜一样的充满整个宇宙但却几乎不与任何物质发生作用的中微子,其速度可以超过光速。然而,根据爱因斯坦的狭义相对论,这显然是不可能的。2007年曾得出相同结论CERN的乳胶寻迹设备开展中微子振荡实验项目(OPERA)的物理学家向730公里处的意大利格     

2012年科学热点展望

希格斯玻色子2012年,长期以来令物理学家迷惑不解的希格斯玻色子将被揭开其神秘的面纱,或发现它存在的证据,或证明它并不存在。如果能证明其存在,它将成为一个事实,而不仅仅是一种科学猜测。世界上最大的原子轰击器——欧洲粒子物理实验室的大型强子对撞机,正在以惊人的速度产生数据,届时,希格斯玻色子或者无可辩驳地闪亮登场,或者黯然退出人们关注的视线。希格斯玻色子存在还是不存在,2012年见分晓。     

挑战光速

据媒体2011年9月和11月报道,意大利科学家在两次实验中都发现中微子束的速度比光速快。这个令人惊诧的实验结果如果得到验证,那么奠定爱因斯坦狭义相对论的基石——光速不变原理就垮塌了,现代物理学的根基也就没有了!那么,这个实验结果可信吗？超越光速意味着什么？光是什么？它有哪些奇妙之处？令人不可思议的极限速度——光速是如何测定的？本刊特别约请有关专家为读者释疑解惑。     

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。     

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)     

格兰萨索:世界最神秘的地下实验室

●绝大多数人很可能是在去年9月第一次听说格兰萨索国家实验室。格兰萨索实验室,这个世界上最大的地下实验室是意大利科学中了不起的成功故事,然而就在其建成后的30年,实验室的未来却存在变数……