二参量描述的超光速中微子述的超光速中微子

根据中微子质量平方是负值的实验数据，提出了一个关于超光速中微子的量子理论，用一个和最大宇称破坏相关的质量项将两个Weyl方程耦合在一起，得到一个描述具有永久螺旋度且超光速运动的中微子的新方程，超光速粒子的速度在（0，∞）范围内变化，其内部上干迭加的两个矛盾场的相对变化导致亚光速粒子和超光速粒子的各种奇异特性，这个理论和狭义相对论是兼容的，因而可以有多方面的应用。     

物理学中的负质量和虚质量问题

由引力论中“负质量佯谬”的讨论可导致牛顿引力定律推广到有反物质和反引力的情形,使理论对m→(-m)变换具有不变性。由质量的解析延拓mo→ims看出超光速粒子的存在,进而为超光速中微子建立一个“三味振荡”的最小模型,它可能解释最近发表的太阳中微子等实验结果。这两种对称性反映了物理中引入i的必要以及i与(-i)的对称性。最后对中微子在天体物理研究中的地位也作了一些猜测性的讨论。     

中微子超光速与宇宙加速膨胀

由中微子超光速推导出中微子的质量是虚数,也就是说中微子是具有虚质量的微观粒子.本文认为任何物质的质量、动量和能量都应该用复数来描述.随后提出了两个假设:1)中微子(或其它虚质量粒子)是组成暗能量的基本粒子;2)对普通物质适用的一切物理定律对暗物质和暗能量同样适用.基于这两个假设,根据万有引力定律导出了暗能量粒子之间的相互作用是万有斥力,这是导致宇宙加速膨胀的根本原因.     

神秘的中微子

中微子是基本粒子家族中重要且具有特色的成员之一，是唯一只参与弱相互作用的粒子。泡利提出中微子假说之后，人们进行了一系列捕获中微子的实验。其中中微子的质量问题和中微子振荡现象是研究的热门课题。2011年9月意大利研究人员在实验中发现中微子超光速。这些引起理论界和实验界的争议，更将引发物理学家对中微子的不解之谜的探索和新的思路。     

粒子弱荷的研究

为了研究有质量的中微子，在理论上引入了粒子（基本费米子、中间玻色子和强子）弱荷的新概念首次报道了弱荷守恒定律，并提出了检验弱荷是否存在的实验方案，根据弱荷的手征性，合理地解释了宇称不守恒的原因，根据弱荷的对称性扩展了标准模型，指出所有的中微子都是有质量的Dirac粒子，但是右手中微子和左手反中微子的弱荷为零，它们不参与弱相互作用，因而称为暗粒子。     

欧洲中微子实验证明中微子速度不大于真空光速

电磁波在透光介质中传播时与介质发生相互作用,其速度小于真空中的光速.中微子在运动中几乎不与介质发生作用,穿透力极强。即便如此,欧洲核子研究中心关于中微子超光速的实验恰恰证明中微子的运行速度不大于真空中的光速。     

中微子超光速、洛伦兹对称性破坏和质量起源

本文评述OPERA实验声称的中微子超光速测量结果及其可信度;指出超光速效应将预示洛伦兹对称性破坏。然后,着重分析可能的洛伦兹对称性破坏效应应该发生的合理能量尺度,揭示这个尺度应该是普朗克能标10¹⁹GeV,比OPERA实验测量的实际能标17GeV高出18个数量级,这表明理论上预期OPERA实验可能观测到的超光速效应应该是10¹⁸量级,而非目前OPERA实验结果宣称的10^-5量级。本文进一步指出,现代相对论性量子场论完全可以自洽地描述中微子;但是,包括中微子在内的一切已知基本粒子质量的起源都必须借助于希格斯粒子（或称"上帝粒子"）,而上帝粒子至今尚未被发现,其质量又必须位于100-1000GeV范围,远远低于普朗克尺度。对这个粒子的探测是目前欧洲核子中心CERN正在运行的大型强子对撞机LHC的核心目标,发现或者彻底排除这个"上帝粒子"并由此揭示自然界一切基本粒子质量的起源是整个物理学界乃至科学界翘首期盼的划时代革命。     

论1987年超新星爆发后续现象的不同解释

1987年2月23日发生了超新星爆发,在1987A超新星的第一批光子抵达前7.7h,意大利布朗峰下的探测器检测到第1批中微子到达,包含5个事件。而在第1批光子抵达前3h,第2批中微子抵达,日本神岗Ⅱ的探测器收到11个,美国Ohio州的IMB探测器收到8个,前苏联Baksan的探测器收到5个。这怎么会发生,一直没有得到合理的解释。本文认为有3种可能:1光子速度为光速c,中微子速度是超光速;2中微子速度为c,光子速度为亚光速;3中微子速度为超光速,光子速度为亚光速。从最近的研究来分析,可能发生了情况3。本文先论述引力势造成的光速值修正,包含两个理论——Einstein的(1911年)和Franson的(2014年)。这些理论都预期引力势使光速减小,从而使光速c成为不恒定的常数;而这就损害了狭义相对论的基础。Franson考虑了量子力学的Hamilton量中引入有质量粒子的引力势能所带来的影响,并依靠了Schr?dinger方程这样的非相对论性理论;所得结果基本上与超新星SN1987A的观测相符。回顾2011年9月22日公布的在意大利进行的中微子超光速实验,即使它的结果错了,也不能完全抹杀OPERA实验的意义。其时中微子速度由飞行距离与飞行时间之比确定,这是Newton力学的方式。OPERA研究人员对CERN与探测器间约730km距离的测量精度达20cm,而相应时差的测量精度达10ns。因此,确定中微子速度的最佳方法仍应像OPERA实验那样去测量距离和时间。别的研究方法,例如以“虚数静止质量”概念为基础的方法,由于物理意义不明又不能直接测量,在科学上没有多少价值。     

超光速佯谬和中微子

爱因斯坦的狭义相对论和因果原理意味着任何运动物体的速度不能超过光在真空中的速度。然而，有许多讨论超光速运动粒子的尝试，这些讨论或者是在狭义相对论的框架下进行的，或者是超越了狭义相对论。这些讨论都遇到一系列难以克服的困难，即“超光速佯谬”。文中详细分析了这种佯谬，并证明它在与狭义相对论兼容的量子理论中显然是不出现的。在实在世界中，中微子最可能是一种超光速粒子。     

学术自由讨论是科学发展的前提——评黄志洵新著《超光速研究新进展》

2002年夏季，黄志洵教授的著作《超光速研究新进展》出版。书中介绍关于超光速研究的重要理论和实验进展，并按三个部分叙述不同领域的有关研究，如超光速理论与实验、反常色散与负群速（王力军等人的光脉冲超光速传播实验）、波粒二象性理论的成就和问题、EPR思维、中微子质量研究进展等。这是一本内容新颖、丰富、生动的好书，对读者颇具吸引力。文章强调指出，学术上的自由讨论是科学发展的前提。     

电磁学和光学等中的某些基本问题与超光速

经典物理中的某些基本问题仍应该探索.首先探讨声学、波和非线性,其次提出电磁学中的某些可能的发展方法,特别研究了电动力学中运动方程和场方程的不一致,由此应该发展为电磁广义相对论,第三讨了论非线性光学和光子具有静质量等新问题,最后探讨超光速和中微子等.     

Creating, moving and merging Dirac points with a Fermi gas in a tunable honeycomb lattice

Dirac points are central to many phenomena in condensed-matter physics, from massless electrons in graphene to the emergence of conducting edge states in topological insulators. At a Dirac point, two energy bands intersect linearly and the electrons behave as relativistic Dirac fermions. In solids, the rigid structure of the material determines the mass and velocity of the electrons, as well as their interactions. A different, highly flexible means of studying condensed-matter phenomena is to create model systems using ultracold atoms trapped in the periodic potential of interfering laser beams. Here we report the creation of Dirac points with adjustable properties in a tunable honeycomb optical lattice. Using momentum-resolved interband transitions, we observe a minimum bandgap inside the Brillouin zone at the positions of the two Dirac points. We exploit the unique tunability of our lattice potential to adjust the effective mass of the Dirac fermions by breaking inversion symmetry. Moreover, changing the lattice anisotropy allows us to change the positions of the Dirac points inside the Brillouin zone. When the anisotropy exceeds a critical limit, the two Dirac points merge and annihilate each other-a situation that has recently attracted considerable theoretical interest but that is extremely challenging to observe in solids. We map out this topological transition in lattice parameter space and find excellent agreement with ab initio calculations. Our results not only pave the way to model materials in which the topology of the band structure is crucial, but also provide an avenue to exploring many-body phases resulting from the interplay of complex lattice geometries with interactions.     

中微子佯谬解决及其对霍金实证论的支持

20世纪60年代后期,美国的戴维斯成功搜索到太阳中微子,但所得的数量只有标准太阳模型理论所预言的一半左右,由于弱电统一理论一直认为中微子的静止质量为零,这构成太阳中微子佯谬.然而,超级神冈探测器的实验显示:中微子的确发生了振荡,中微子拥有不为零质量,后续的Sudbury实验终于解决了中微子佯谬问题,引发了人们对弱电理论的质疑,思考其粒子物理学以及天体物理学意义,从而客观上支持了逻辑自洽的实证论.     

OPERA超光速中微子与人类对时空观的认识历程

物理学对于时间与空间的理解,是推动其发展的重要因素而现代物理学的根基,则是建立在爱因斯坦的相对论时空观上的最近,OPERA合作研究组却发现了存在超光速中微子的可能性,倘若其被证实,将是对相对论时空观的一次重大挑战本文从实验发现,可能的理论解释,人们对于时空观的认识等方面入手,较为客观地讨论了OPERA的实验结果,指出了其可能的实验与理论的研究方向由于对于时空观的认识是个极其重要的过程,所以我们期待更多的实验来证实或者证伪OPERA超光速中微子的结果,从而推动物理学对于时空观的认识。     

源运动的视超光速模型

在源的质心固定的视超光速模型的基础上 ,本文进一步推导出质心运动情况下视超光速运动的视速度方程。然后 ,在喷流方向与源的退行方向相反的情况下 ,推导出核与子源速率相等条件下及核固定条件下求子源真实速度的方程。质心运动情况下的视速度方程 ,包含了质心静止条件下的相对论超光速模型和著名的核固定的 BRM的视速度方程以及低速条件下的牛顿理论     

V~M和V~D中微子可区分性的讨论及其混合的建议

本文讨论了Mojorana型和Dirac型中微子的精确差异及其可区分性,指出近期由其它作者建议在标准模型中区分Dirac和Majorana中微子的方法,在不远的将来是不可能成立的。并提出了一个新的建议:β-衰变中中微子的辐射是占优势的无质量Majorana型中微子和17Kev的重Dirac型中微子。这个建议清楚地解释了β-衰变中由Simpson等人发现的重中微子辐射的证据,所存在的振荡现象也作了扼要的讨论。     

源运动的视超光速模型和特殊条件下子源的真实速度

在源的质心固定的视超光速模型的基础上,本文进一步推导出质心运动情况下的视超光速运动的视速度方程。然后,在喷流方向与源的退行方向相反的情况下,推导出核与子源速率相等条件下及核固定条件下求子源真实速度的方程。对子源的真实速度,本文最后给以简单地讨论。