中微子和暗物质物理的关联研究

中微子质量起源和暗物质本质是粒子物理和宇宙学前沿的重要科学问题,相关研究是探索超出粒子物理标准模型新物理的重要途径.近二十多年来,中微子和暗物质理论和实验研究均取得了重要进展.本文简单介绍了中微子和暗物质理论和实验研究的进展和展望,特别是两者之间的交叉关联研究.     

天体粒子物理新世界

2002年2月5～7日在葡萄牙Algarve大学召开了“第四次天体粒子物理新世界国际会议”，这次国际会议的每个分会都对当前各领域状况做了一个综述，会上讨论的内容包括宇宙学参数、中微子物理和天体物理、引力波、宇宙线起源、传播和交互作用、极端状态下的物质、超新星和暗物质等。各领域的专家介绍了疏远超新星和宇宙学背景辐射近期成果，引力波探测新计划，国际空间站极高能宇宙线检测情况，     

暗物质的天文学探测

 暗物质和暗能量是宇宙主要的组成部分,被认为是"笼罩在21世纪物理学上的两朵乌云",是基础物理与宇宙学研究最前沿的方向之一。对暗物质突破性的研究进展将极大促进人们对基本自然规律以及宇宙演化的理解。国际上对暗物质的研究极为重视,美国和欧洲都为之进行了详细周密的规划,开展了一系列的相关项目规划。中国也将暗物质的研究纳入了中长期规划,在过去的几年中国在暗物质探测方面实现了长足进步,在四川锦屏山地下实验室开展多项暗物质直接探测试验,暗物质粒子卫星作为中国空间科学先导专项的首发星,也是中国发射的第1颗天文卫星,2015年12月成功发射。通过观测暗物质粒子湮灭后的粒子产物,有可能在间接探测方向实现对暗物质研究的革命性突破。本文简介暗物质概念提出的历史与暗物质探测的天文学观测手段。     

暗物质暗能量 中国科学家谈科学

把粒子物理学与宇宙学结合起来对暗物质和暗能量进行研究是21世纪物理学的一个重要发展趋势。预期暗物质问题有可能在未来几年内得到突破性的进展。而暗能量问题的解决,也将带来一场重大的物理学革命。     

基于地下实验室的暗物质直接探测实验

 暗物质研究是当前基础物理研究的前沿热点课题之一,对天体物理学、宇宙学和粒子物理学等学科的发展具有十分重要的意义。暗物质的直接探测实验是进行暗物质研究的手段之一,也被认为是最为重要的一种方法。本文介绍:暗物质的不同探测方法、暗物质直接探测实验的原理;国际上主要的地下实验室、针对轻质量和重质量暗物质进行直接探测的典型实验及目前取得的进展;下一代实验将面临的挑战和机遇。     

字宙和原子

这是一部高级科普读物,作者是一位著名的粒子物理理论家。在本书中,他深入浅出地对于最大的和最小的世界,从做为整体的宇宙到人类无法直接感知的亚原子物理学给出了简明扼要的介绍。内容涉及到了宇宙学、天体物理学、牛顿力学、量子力学、相对论、原子物理学、核物理学、基本粒子物理学直至大爆炸、元素合成和暗物质与暗能量,     

赵光达院士、秦国刚院士的团队相继在国际一流杂志上发表论文

北京大学物理学院理论物理研究所赵光达院士与合作者近期在Phys．Rev．Lett．（98，149103（2007））发表了题为“Chlral Suppression of Scalar Glueball Decay ”的论文，这是赵光达院士领导的学术团队2006年底以来在PRL上发表的第3篇论文。该论文的3位作者中有2位是赵光达院士作为负责人的“QCD与强子物理”国家基金委创新团队成员。粒子物理领域在PRL发表论文极为困难。每期PRL发表的粒子物理方面的论文一般只有2～3篇，而且又绝大多数为大型实验组的实验论文。     

爱因斯坦探针探测keV能段暗物质信号的展望

探索暗物质的物理本质是当前天体物理学与粒子物理学的共同核心任务之一.质量落在keV能区的惰性中微子是热门的暗物质候选粒子之一,在粒子物理、天体物理和宇宙学中均扮演重要的角色.通过辐射衰变,keV惰性中微子释放出一个单色光子,其能量恰为惰性中微子能量的1/2,这一性质对惰性中微子的探测提供了可行的途径.2014年,一个国际合作团队利用XMM-Newton卫星数据在近邻星系团中探测到了峰值能量为3.5 keV的弱发射线信号,并提出这是惰性中微子暗物质的衰变信号.然而,对此发现的后续研究由于现有X射线数据信噪比的限制无法得到一致的结论.爱因斯坦探针卫星独特的大视场巡天将覆盖若干近邻大质量星系、星系团,对3.5 keV信号获得高置信度的探测或有效排除,并可对暗物质在keV能段的可能信号开展高灵敏度搜寻.     

宇宙学和粒子天体物理学

本书是作者为学习粒子物理和宇宙学的研究生写的一本教材，1998出版第一版，这是2003年出版的第二版。宇宙学和粒子天体物理学是近几十年非常活跃的研究领域。随着新的探测器、天体望远镜以及一些其它实验设备的建造和投入使用，这一领域取得了惊人的进展。     

2021年粒子物理学热点回眸

粒子物理学是研究微观物质基本组成及其相互作用的前沿基础学科.聚焦粒子物理领域的几大研究热点方向——暗物质物理、中微子及粒子天体物理、缪子反常磁矩、重味物理与强子物理、希格斯物理与电弱物理及其他超标准模型新物理现象寻找,回顾了2021年粒子物理领域所取得的重要进展,并对相关方向的未来研究前景及未来大科学工程计划作了初步的...     

暗宇宙之暗物质研究进展

对暗物质研究进行了系统性的综述.从标准宇宙学模型出发,讨论了暗物质研究的历史、暗物质的分类、暗物质的候选者(包括重子暗物质与非重子暗物质候选者)、暗物质的理论模型、暗物质的探测方法和暗物质对宇宙演化的影响.最后,我们对暗物质研究做了总结和展望.     

量子杂谈 微观世界的魅力

量子理论是理论物理学最抽象的一个分支，但是它给出的所有明确而具体的预言无一不在反复的实验中得到了精确的验证。这一不争的事实以及它的深刻和奥妙的哲学含义，总是让普通公众及科普作家甚至一些专业的研究人员着迷不已。最近，人们发现微观物理与宏观物理之间存在着大量意想不到的和极为重要的密切联系和相互影响。按照当前流行的宇宙学观点，暗物质、暗能量、宇宙结构的形式、     

2018年粒子物理学热点回眸

 粒子物理是研究物质的基本组成和相互作用的前沿学科。从希格斯物理、新物理寻找、中微子物理、暗物质寻找、新强子态和强作用力机制研究、以及未来对撞机研究等方面回顾了2018年粒子物理学取得的重大进展及突破。     

2017年粒子物理学热点回眸

 2017年高能物理领域的探究主要围绕标准模型的高精度检验、新物理的探寻这2个方面前进。本文盘点2017年在标准模型的检验与新粒子直接探测、重味物理与CP破坏、量子色动力学与强子物理、中微子物理、暗物质探测5个方面取得的进展,并对高能物理的未来发展作一展望。     

科学家称可能发现暗物质信号

<正>果真有证据说明宇宙中存在暗物质吗?欧洲科学家在研究了大量的X射线数据后相信,他们可能发现了暗物质粒子的蛛丝马迹。相关研究将发表在《物理评论快报》上。瑞士洛桑联邦理工学院粒子物理和宇宙学系的奥列格·瑞查尔斯基和阿列克谢·波雅尔斯基带领的科研团队称,他们通过分析英仙座星系团和仙女座星系发出的X射线,可能发现了被科学家苦苦追寻的暗物质的信号。该团队利用欧洲航天局的X射线多面镜(XMM)牛顿天文望远镜收集了成千上万     

我们的世界是由弦构成的吗？

正随着2012年所谓"上帝粒子"的希格斯粒子在欧洲大型强子对撞机(LHC)上被发现,描述物质基本组元及其相互作用的粒子物理标准模型取得了极大的成功。粒子物理标准模型成功地描述了除了引力之外的3种基本相互作用(强、弱和电磁相互作用),但是它仍然存在规范等级、宇宙学常数、暗物质等一系列问题。这些问题激励着物理学家寻找超出粒子物理标准模型的新物理,其中一个重要的思想就是联系费米子自由度和玻色子自由度的超对称性。     

中微子物理 中国科学家谈科学

中微子的性质对粒子物理和宇宙学及其重要,但我们对它了解得太少。同时中微子也是天体物理研究不可缺少的探针,因而成为国际上粒子物理、天体物理与宇宙学研究的热点。     

第5届中日韩结构及机械系统优化研讨会

本人在2008年3月15-28日期间访问了LPSC。LPSC是法国国家核物理及粒子物理研究院（IN2P3）的—个分支机构。位于格勒诺贝尔,主要从事粒子物理、宇宙学的研究。在ATLAS实验中,LPSC参加了量能器的研制工作,目前正在进行ATLAS实验的模拟数据的分析研究,在自叩夸克物理以及带电Higgs粒子的寻找和测量方面,已经取得在国际同行中的领先地位。2007年山东大学与LPSC在中法粒子物理实验室（FCPPL）的框架下建立合作关系,合作开展ATLAS物理研究工作。     

“读者之声”栏目征集您的故事

前段时间在一篇论文审稿过程中．发现之前另一篇论文的部分结果计算错了。赶紧写个错误报告，以免让别人误用。自我分析一下，发现主要有几个因素造成错误：①急于求成。做出点东西就想早点发表，出成果。②物理原理、物理图像把握不够。对研究的问题和方法理解不够深入，一知半解。③数学上可行的．物理上不一定行得通。     

单宇宙还是多宇宙？

宇宙学和粒子物理学的新进展；比如弦景观（StringLandscape），已经诱导了多宇宙的认识，即我们的宇宙仅仅是多个宇宙中一个。多宇宙设想帮助解释了一些宇宙的起源、宇宙的观测事实等方面的问题。既然存在于其它宇宙的物理常数可能与我们宇宙的很不相同，为使得生命出现的物理参数的微调也许应该得到解释。