寻找顶夸克的漫长过程

本文描述寻找顶夸克的漫长过程。从70年代末开始,美国的PEP,德国的PETRA,80年代日本的TRISTAN,欧洲核子中心CERN的SP PS质子反质子对撞机,90年代的CERN的LEP大型电子正电子对撞机,最后于1997年才由美国费米国家实验室的D0和CDF国际合作组找到了顶夸克存在的证据,并给出了顶夸克的质量为:174.3±3.2±4.0GeV。人们可以从这段历史获得有益的启示。     

LHC上的ATLAS实验

1989年欧洲核子中心（CERN）的质心能量100-200GeV的正负电子对撞机LEP（Large Electron-Positron Collider）正式运行。LEP后建什么样的加速器,国际社会早有共识,即建造一台质心能量为几十TeV的质子对撞机。20世纪80年代以来,两个类似的强子对撞机,即美国的SSC（Super Superconductive Collider）和CERN的大型强子对撞机LHC（Large Hadron Collider）同时进行预研。     

Top介子与HERA和THERA对撞机上的单顶夸克产生

讨论计算了TC2模型预言的Top介子在HERA和构想中的THERA对撞机上对t道eq→et过程中的单顶夸克产生的贡献.结果表明:中性Top介子对ec→et过程中的单顶夸克产生有较大的贡献.在绝大部分参数空间内,过程的产生截面在1—6pb范围内,因此,在HERA和THERA对撞机上通过eq→et过程可探测中性Top介子的可能物理迹象     

地球上最热最密的物质可能已在实验室内诞生

最近美国BNL实验室的科学家们在他们的一个学术报告会上 (2 0 0 3年 6月 18日 )宣布 ,在该实验室的相对论性重离子对撞机 (RHIC)上进行的最新实验结果表明 ,在金原子核与金原子核对撞中已创造了不寻常的高温高密度条件 ,非常接近夸克胶子等离子体 (QGP)的条件生成 .夸克胶子等离子体曾存在于大爆炸后的百万分之一秒的时间内 .2 0 0 3年 6月 19日 ,纽约时报也以“科学家们报告从未见过的最热最密的物质”为题 ,对这一研究结果作了报道 .2 0 0 2年 2月 ,欧洲粒子物理研究中心 (CERN)的研究人员曾宣布在CERN的加速器上生成了一种新物质…     

90年代美国的两大加速器装置

 现代科学已经证实,原子核是由核子(质子和中子)组成的,而核子可能是由夸克和胶子组成的.为了研究核子、夸克和胶子的性质,美国于90年代起建造两台大型加速器装置,它们分别是连续电子束加速器装置和相对论性重离子对撞机.     

关于光子对撞机上底夸克对产生的研究

计算了顶色辅助人工色模型对光子对撞机上底夸克对产生过程的Yukawa 修正.发现在合理的参数范围内,赝标量Goldstone 玻色子引起的相对修正与树图水平相比有3.17% 到5.90% 的压低.该结果明显地大于标准模型、双Higgs 二重态模型和最小超对称模型中的相应贡献. 这样的修正对于正在设计中的国际直线对撞机上检验标准模型和探索新物理是很有意义的. 关键词： 顶色辅助人工色模型 光子对撞机 散射截面     

μ子对撞机的研究进展

μ子对撞机的研究进展目前，理论方面认定，“超标准模型”新物理将出现在ＴｅＶ量级或接近ＴｅＶ量级能量的夸克－反夸克和轻子－反轻子对撞中．为了充分研究ＴｅＶ能级物理，至少要有一台几个ＴｅＶ能量的强子－强子对撞机，用来广泛寻找新物理，还需一台或更多的ＴｅＶ...     

Higgs粒子初露端倪

最近几年 ,全世界的粒子物理学家都会注视位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心ＣＥＲＮ的大型电子正电子对撞机ＬＥＰ寻找Ｈｉｇｇｓ粒子的实验结果 .粒子物理的标准模型认为 ,构成物质的最小单元是轻子和夸克 .共有 6种轻子 ,它们是电子和电子中微子、μ子和 μ中微子、τ子和τ中微子 ;6种夸克 ,它们是上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克 .传递相互作用的粒子是光子、中间玻色子(Ｗ ,Ｗ-,Ｚ0 )和胶子 .而由于存在Ｈｉｇｇｓ粒子 ,产生真空对称性的自发破缺 ,上述所有有质量的粒子的质量都是通过与Ｈｉｇｇｓ场相互作用而获得的…     

等离子体尾场“涡轮增压”粒子加速器

当2000年欧洲粒子研究所（CERN）的大型正负电子对撞机（LEP）被拆除时，该对撞机已经创造了将电子能量加速到100GeV以上的记录．但是这样高的能量并不容易达到．利用原来LEP的隧道新建的大型强子对撞机LHC的造价为10亿美元．     

第一台直线对撞机开始生产Z^0粒子

1989年4月12 日,在美国斯坦福直线加速器中心(SLAC),人们为高能物理发展的又一大喜事——在建成世界上第一台这类直线对撞机SLC两年后,首次产生了Z0粒子而沉浸在喜悦之中. 由B.里克特教授主持兴建的SLC工程于1983年正式开工.其主要目的有两个:一是发展加速器技术,使建成的新型正负电子对撞机相对于电子储存环对撞机而言,在大幅度提高束流能量时并不需要大大增加经费,为正负电子对撞机向更高能发展开创新途径.二是寻找理论家们预言的传递弱相互作用的中间玻色子Z0,并且可以做许多物理研究工作. 西欧核子研究中心(CERN)的LEP是当今世…     

高能物理学发展的回顾和展望

 从电弱统一理论提出到现在已经过去了23年.量子色动力学从诞生到现在也已经历了17年,在这期间CERN建成了E_cm=60GeV的质子对撞机ISR;FNAL和CERN分别建成了能量为500GeV和450GeV的质子同步加速器.     

CEPC-SppC加速器——从概念设计到技术设计

2012年7月4日欧洲核子研究中心(CERN)宣布在大型强子对撞机LHC上发现希格斯粒子,科学家经过50多年的搜索,粒子物理学终于进入了希格斯时代。由于希格斯能量为较低的125 Ge V,因此,除了可以使用直线正负电子对撞机(例如ILC和CLIC)外,还可以采用环形电子正负对撞机产生希格斯粒子,并且后者具有更高的亮度及更多的对撞点,除了在功耗方面外。     

LHC建设进展顺利

CERN的主任罗伯特·艾马（Robert Aymar）在2005年12月16日CERN委员会第135次会议上致辞时，称赞LHC（Large Hadron Collider，大型强子对撞机）取得了重大进展。他说：“一年来，我们取得了重大进展。当然，挑战还没有结束，但是我们有足够的信心，使它能于2007年按期开始运行。”     

顶色辅助的人工色模型下顶夸克极化效应的研究

在顶色辅助的人工色(TC2)理论下, 在强子对撞机上研究了顶夸克-反顶夸克对的产生过程中顶夸克的极化效应, 在计算过程中, 运用了MRS set A'部分子分布函数和螺旋度投影算符的方法. 研究结果表明: 在Tevatron上顶夸克的极化效应太小不可探测; 参数选取得当, 该效应在LHC上可以探测到, 其值可达16%. 因此, 顶夸克的极化效应提供了一种切实可行的检验顶色辅助的人工色模型的方法.     

大型强子对撞机LHC上的ALICE实验

 ALICE 大型离子对撞机实验(A Large Ion Collider Experiment)是欧洲核子中心(CERN) 的大型强子对撞机LHC 上的4 个主要国际合作项目之一。合作组包括36 个国家的132 个研究单位的约1200 位物理学家、工程师和技术工人。其中包括约200 多研究生。中国原子能科学研究院、华中师范大学和华中科技大学参与了ALICE国际合作。     

高能e+e-对撞机上top介子辅助的b夸克对产生

在顶色辅助的人工色模型下计算了高能e^ e^-对撞机上top介子辅助的b夸克对产生过程e^ e^-→bb^-π^0t的产生截面．发现在一定的参数范围内，这个过程的产生截面大于lOfb，比标准模型下标量Higgs粒子辅助的b夸克对产生过程大许多，与最小超对称模型下标量和赝标量Higgs粒子h^0，H^0，A^0的相应产生截面大致相当．人工色理论的信息可能在下一代正负电子对撞实验中探测到．     

强子事例分析

这里发表的是Mark-J合作组获取的终态为强子的实验数据分析. 质心系能量由12GeV到46.78GeV, 总的时间积分亮度为128.06Pb^－1. 通过R值的测量可以确定是否有新的夸克产生. 实验结果给出, 在这个能量范围内=3.85±0.02±0.12, 与五味夸克的QCD预期值3.9一致, 表明没有顶夸克产生. 在能量范围39.79GeV到46.78GeV寻找顶夸克素的窄共振态, 发现最大的B_h∙Γ_ee值在√s=45.12±0.04GeV处, B_h∙Γ_ee的上限为3.00keV(95%置信度).     

铜-铜对撞产生更多的奇异性

在铜离子对撞中,每个核子产生的奇异夸克比更重的金离子对撞要多很多．这是在美国BNL实验室的相对论性重离子对撞机RHIC上物理学家的一项惊人发现．夸克通常被束缚在强子中．预期高能重核碰撞会产生早期宇宙中曾存在过的夸克-胶子等离子体．对夸克一胶子等离子体的研究不仅可以增进对把夸克束缚在一起的强力的了解,而且能提供关于早期宇宙的微观图像．     

遍举衰变过程D0→Ks0π+π–和D0→Ks0K+K–及其共振态结构的实验研究

利用北京谱仪(BES–Ⅰ)在北京正负电子对撞机(BEPC)e+e–质心系能量为4.03GeV处采集的积分亮度为22.3pb–1的数据,研究了D0→K0sπ+π–,D0→K0sK+K–的衰变及其末态的共振结构.实验测得D0→K0sπ+π–过程的分支比为(5.32±0.53±0.40)%;D0→K–π+,D0→K0ρ0和D0→K0s(π+π–)non resonance过程的分支比分别为(6.05±0.32±0.49)%,(1.17±0.17±0.13)%和(1.35±0.22±0.17)%;测得D0→K0sK+K–,D0→K0和D0→K0(K+K–)non?的分支比分别为(1.04±0.2?4±0?.16)%,(1.12±0.34±0.15)%和(0.27±0.13±0.03)%.     

顶夸克为什么这么重?

 在费米实验室Tevatron质子-反质子对撞机上的CDF实验得到了第六味夸克(顶夸克)存在的证据(今年三月份,D0和CDF实验组同时宣布他们观测到了顶夸克--译者注),它使大家的注意力集中到了标准模型中的粒子的不寻常质量模式上。标准模型包含有三对夸克、三种带电轻子(电子、μ子和τ轻子)和其对应的三种中微子。夸克之间通过胶子“场”进行相互作用,同时也进行弱电相互作用。