探索两个世界的分界线

据2008年9月27日美国Science News报道:9月3日费米实验室的Dzero探测器发言人DmitriDenisov宣布,他们发现了一个由底夸克和围绕着它旋转的两个奇异夸克组成的奇异粒子,该粒子被命名为Ωb-(Omega-b-minus).这是继1964.年发现由3个奇异夸克组成的奇异粒子后,又一个符合粒子物理标准模型所预见的粒子.美国斯坦福直线加速器中心的物理学家Michael Peskin誉此发现为装饰在美妙理论桂冠上的又一根羽毛.     

目前超高能粒子加速器的发展

高能基本粒子物理实验最近发展非常迅速。这主要有两个原因:第一,大部分寿命很短的奇异粒子都只能在高能碰撞中产生,特别是质量大于质子的超子只有在千兆电子伏数量级的高能碰撞中才能出现;第二,只有与千兆电子伏高能粒子相联系的德布罗意波长才比核子的半径来得短,利用这些波长就有可能“照亮”质子或中子的内部,使更仔细地研究核子的结构     

基本粒子的新概念

三位理论物理学家——美国的G.朱,M.赫尔曼和以色列的I.纳曼提出了对强相互作用粒子的新的分类法。根据这种分类法,把粒子分为基本的和复合的已无意义,他们把彼此距离很近的、其间有强大的核力量(即把质子、中子牢缚在原子核中的力量)起作用的粒子称为相互作用粒子,迄今为止,强相互作用粒子一     

Ωb-——一个新发现的奇异粒子

据2008年9月27日美国Science News报道:9月3日费米实验室的Dzero探测器发言人DmitriDenisov宣布,他们发现了一个由底夸克和围绕着它旋转的两个奇异夸克组成的奇异粒子,该粒子被命名为Ωb-(Omega-b-minus).这是继1964.年发现由3个奇异夸克组成的奇异粒子后,又一个符合粒子物理标准模型所预见的粒子.美国斯坦福直线加速器中心的物理学家Michael Peskin誉此发现为装饰在美妙理论桂冠上的又一根羽毛.     

奇異粒子

对于沒有专門知識的人說来,基本粒子世界是十分奇异的。因为,在原子核里和在基本粒子的相互作用中出現了这样一些自然規律,它們在能为我們知觉直接感知的宏观世界里是不一定涉及到的。然而,对于那些在自己的研究工作中已經习慣了实际应用微观世界規律的物理学家們,这些規律就不是奇怪的。不久前发現了一些基本粒子,如果物理学家自己都把它們称为“奇异粒子”,这些粒子該会具有多么不平常的性貭啊!基本粒子的这些性貭是很难用通俗的話来讲明白的,但是本文打算尝試一下。     

高能质子-质子碰撞中反物质产生的能量依赖性

用部分子和强子级联模型与动力学约束相空间组合模型模拟高能质子-质子碰撞,得到反粒子和粒子的比值及相关数据,研究了高能质子-质子碰撞中反物质产生的能量依赖性。研究发现:在高能质子-质子碰撞中反粒子和粒子的比值随着质心能量的增加而增加;当质心能量大于200 Ge V时,其比值逐渐趋近1;而不同的正反粒子的平均横动量随着质心能量的增加都快速增加。我们用模型模拟得到的结果与已有的STAR、ALICE等实验组的数据基本一致。     

核–核碰撞中喷注淬火导致的双强子产生压低

通过考虑喷注淬火效应,分析了相对论性高能重离子碰撞中双强子的产生.结果表明,喷注淬火压低了大不变质量谱和大横动量的双强子的产生.与质子–质子碰撞的情形类似,核–核的擦边碰撞(碰撞参数很大)产生的强子有很强的背靠背的关联.在核–核对心碰撞(碰撞参数很小)中,由于喷注穿过强作用物质导致的喷注淬火介质效应,产生的强子的背靠背的关联几乎消失.     

PAMELA合作组的测量数据挑战宇宙射线理论

欧洲PAMELA合作组的科学家声称,PAMELA合作组所获得的测量数据对宇宙射线在宇宙中如何加速的理论提出了挑战.根据他们的说法,通过宇宙的质子和氦核的能谱不仅彼此不同,而且不符合宇宙射线理论中用于描述这些粒子的能谱(通量与能量之间的关系)的简单幂律.这种不一致可能意味着物理学家不得不寻找对宇宙射线加速的新的解释.     

质子会不会衰变?

质子是人类最早认识的几个基本粒子之一。长期以来,由于实验上一直没有观察到质子衰变的现象,所以物理学家们也都相信质子是一种稳定粒子。然而近几年来,粒子物理学家又重新考虑质子是不是会衰变的问题,这个问题所以热起来是由于大统一理论的进展。 粒子之间至少存在着四种相互作用:强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。在粒子物理的实验中对前三者都可进行实验研究。引力作用由于太弱,在目前的粒子物理实验中,还难于直接观测。六十年代,美国科学家 Glashow, Wein5erg和巴塞斯坦科学家Salam分别独立提出了弱作用与电磁作…     

东山再起的快中子治癌

 1920年,英国著名物理学家、核物理之父卢瑟福在研究原子核的过程中,提出了可能存在一种质量与质子相似但不带电的中性粒子的假设,这一预见为中子的发现敲响了第一声晨钟.1932年初.约里奥·居里夫妇在实验中拍摄到一张云室照片,随即发表在某刊物上,这张照片清楚不过地记录了中子从含氢蜡片中打出反冲质子的径迹.但是居里夫妇竟然和这位人们期待了十多年的来客擦肩而过,错误地解释为高能γ射线在氢核上的康普顿散射.一个多月后,卢瑟福的学生、英国物理学家查德威克应用能量守恒和动量守恒的概念,证实了打击反冲质子的并不是高能γ射线,而是一个质量非常接近于质子的中性粒子,并被命名为“中子”.为此,查德威克获得了1935年的诺贝尔物理学奖.     

封面照片说明

众所周知，科学家们首选的粒子物理标准模型为：所有物质是由6种夸克——上、下、奇异、粲、顶和底夸克——及比夸克轻得多的粒子，如电子和中微子等构成的。这些粒子的存在已被令人信服的证据所证实。但该模型还需要宇宙中存在有希格斯玻色子（Higgs Boson），希格斯粒子表现为引力，它在某些粒子周围很密集，而在另一些粒子附近则很少。正是这种聚集的密度赋予粒子以质量，因此，夸克很重，电子很轻，而光子则根本没有重量。     

探索凝聚态中的马约拉纳粒子专题编者按

正年轻的意大利理论物理学家马约拉纳在1937年研究狄拉克方程时,发现了一种奇异的粒子,其反粒子即其粒子本身.这种奇异粒子被后人称为马约拉纳粒子.在已知的基本粒子世界,除了中微子,都不是马约拉纳粒子(Majorana),而中微子是否是马约拉纳粒子尚待实验检测.最近以来,探     

中性中间玻色子Z~0和它的发现

西欧联合核子中心在质子、反质子对撞机上观察到了中性中间玻色子Z0(简称Z0粒子)事例[1],这是今年内西欧中心继带电中间玻色子W±发现后的又一重大发现. 质子、反质子对撞时,质子、反质子中的层子、反层子(国外称为夸克.反夸克)相撞,“结合”到一起而产生Z0粒子.Z0粒子的质量很     

200AGeVpp、pS和SS碰撞中单奇异粒子产生数据的分析

用相对论性核-核碰撞的蒙特卡罗事件产生器──LUCIAE,分析了200AGeVpp､pS和SS碰撞中单奇异粒子产生的实验数据.结果表明:SS中心碰撞相对于pp或pS最小偏畸事件,似乎有更强的末态相互作用,更短的奇异粒子产生时间,和更大的奇异粒子对压低因子. 从pp到pS再到SS奇异增强的实验事实,似乎不必引入夸克-胶子等离子体就能得到解释.     

研究物质结构的重大突破

 1990年诺贝尔物理奖授予美国物理学家杰罗姆·弗里德曼、亨利·肯德尔和加拿大物理学家理查德·泰勒, 奖励他们在六十年代末七十年代初对于电子与质子及束缚中子深度非弹性散射进行的先驱性研究,这项研究对粒子物理学中夸克模型的发展曾起过重要作用.这是继霍夫斯塔特于1961年,丁肇中和里克特于1976年,费奇和克罗宁于1980年,鲁比亚和范德梅尔于1984年以及莱德曼、斯瓦茨和斯坦博格于1988年之后,实验粒子物理学家又一次荣获自然科学中的最高嘉奖.这件事说明了实验粒子物理学在当代物理学中占有相当重要的地位.     

电荷对称破缺

1930年 ,物理学家海森伯曾认为 ,中子与质子实质上是在质量上具有微小差别的同一种粒子 ,他将两者统称为“核子” .近代的核物理学家赞同这样的观点 ,即在大量的核反应中 ,如果用中子来代替质子时 ,核反应过程将以相同方式继续进行下去 ,反之亦然 .但这种相似性在某些情况下会发生破坏 ,因为它将导致电荷对称破缺 ,简称为CSB .2 0 0 3年 4月 ,在美国费城召开的美国物理学会的会议上 ,有两个实验室分别独立地宣布 ,他们完成了对电荷对称破缺的实验观测 .一个是美国印第安那大学回旋加速器实验室 (IUCF) .IUCF的E .Stephenson教授宣…     

物理学史中的九月

 1932年查德威克（James Chadwick）发现中子,确立原子核是由质子和中子组成后,物理学家认为基本粒子只有四种：光子、电子、质子和中子。第二次世界大战后,新粒子不断地在宇宙线和能量越建越高的新加速器中被发现,看似杂乱无章,令物理学家困惑不已,而出现了"粒子园"之词。盖尔曼（Murray Gell-Mann）经由对称性的考虑,提出夸克假设,得到实验证实,使得组成宇宙的基本粒子美丽、简单有序的景象得以呈现。     

并合不变中子质子产额比值角分布各向异性与对称能关系的研究

采用ImQMD05模型分析了非对称反应体系40Ar+197Au,124Sn在中低能区（E_beam=35~100 MeV/u）的半擦边反应的条件下的反应机制,并进一步探索了不同模型参数,如对称能斜率、碰撞参数等,对轻粒子并合不变中子质子产额之比角分布各向异性的影响。通过研究发现:对于出射动能大于每核子10 MeV的动力学出射的轻粒子而言,其并合不变的中子质子产额比值角分布各向异性与对称能的软硬具有明显的关联;碰撞参数对轻粒子动力学发射各向异性的影响最弱。By using the ImQMD05 code,we simulate the 40Ar+197Au,+124Sn at beam energy of 35,50 and 100 MeV/u and semi-peripheral collisions.The reaction mechanism,symmetry potential and Coulomb potential competition around the overlapped neck region and impact parameters effects are investigated for understanding the angular distribution of isospin contents of dynamical emitted light particles.Our results show that the angular anisotropy of the coalescence invariant neutron to proton yield ratios is sensitive to the stiffness of symmetry energy,especially for the dynamical emitted light particles with E_k>10 MeV.     

200GeV/c的质子-核碰撞中产生粒子的多重数分布与能量亏损

我们用多次碰撞模型分析了入射质子动量为200GeV/c的p-Ar和p-Xe碰撞中产生的负粒子的多重数分布. 在与靶核子的每一次碰撞中, 入射粒子损失能量, 损失的能量用于产生粒子的概念在计算中明确考虑, 理论结果与实验符合较好.     

1929年9月5日:夸克模型建构者盖尔曼诞生

<正>1932年查德威克(James Chadwick)发现中子,确立原子核是由质子和中子组成后,物理学家认为基本粒子只有四种:光子、电子、质子和中子。第二次世界大战后,新粒子不断地在宇宙线和能量越建越高的新加速器中被发现,看似杂乱无章,令物理学家困惑不已,而出现了"粒子园"之词。盖尔曼(Murray Gell-Mann)经由对称性的考虑,提出夸克假设,得到实验证实,使得组成宇宙的基本粒子美丽、简单有序的景象得以呈现。