中子有无电偶极矩?

测量中子电偶极矩的新方法更好地约束了关于宇宙早期对称性破缺的理论。虽然中子整体上是电中性,但它内部电荷的分布也可能并非对称,定量上用电偶极矩(EDM)来描述这种不对称性。有些试图拓展粒子物理学标准模型的理论预言中子EDM非零,而最近一个国际合作组给出了新的测量上限。他们通过测量一团中子跟电磁场的相互作用来得到这一限制。该发现有望帮助理论学家更好地解释宇宙正反物质的不对称。     

A corresponding-state approach to quark-cluster matter

The state of super-dense matter is essential for us to understand the nature of pulsars; however, non- perturbative quantum chromodynamics makes it very difficult to make direct calculations of the state of cold matter at realistic baryon number densities inside compact stars. Nevertheless, from an observational point of view, it is conjectured that pulsars could be made up of quark clusters since the strong coupling between quarks might render the quarks to be grouped in clusters. In this paper, we attempt to find an equation of state of condensed quark-cluster matter in a phenomenological way. Supposing that the quark-clusters could be analogized to inert gases, we apply here the corresponding-state approach to derive the equation of state of quark-cluster matter, as was similarly demonstrated for nuclear and neutron-star matter in the 1970s. According to the calculations that we have presented, the quark-cluster stars, which are composed of quark-cluster matter, could have a high maximum mass that is consistent with observations and, in turn, further observations of pulsar mass could also place a constraint on the properties of quark-cluster matter. We will also briefly discuss the melting heat during the solid-liquid phase conversion and its related astrophysical consequences.     

广义相对论中可能丧失决定论

正带电黑洞的微扰分析表明,通常物理定律的可预测性在广义相对论中会失效。如果已知系统准确的初态,那么物理定律能否决定它任意时刻的未来?我们一般给出肯定的回答。不过,葡萄牙里斯本大学的Vitor Cardoso等的研究表明,在广义相对论中,这种物理定律的可预测性或不复存在。他们发现,一颗恒星经引力坍缩而形成黑洞后,该黑洞可     

黑洞充当极高能粒子的加速器

<正>大规模数值模拟表明,超大质量黑洞可将粒子加速至极高能。天体物理学家多年来一直怀疑,地面探测到的神秘的极高能宇宙射线(UHECR)可能来自活动星系核(AGN),即星系中心超大质量黑洞。然而,那里粒子的加速机制尚不清楚。最近,一个研究小组通过大规模模拟诠释了一种加速机制。该结果支持UHECR起源于AGN,但也有学者提醒说,要说明质子也     

“双子”, 中子与中子星——漫谈朗道与中子星

 中子星因其极端物理环境而深受物理学和天文学领域学者们的青睐, 其研究在这两个领域均不可或缺。天文学家观测发现的若干类高能天体现象与中子星的存在紧密相关, 而物理学家则将中子星当作重要的天体实验室来认识自然基本规律。值得一提的是, 中子星概念最早由朗道提出, 历史上可以追溯到20 世纪30 年代初中子的发现。对这段脍炙人口历史的回顾, 不仅使人因身临其境地体会“微观”与“宇观”的学科交融而受益, 而且有助于培养科学创新精神。这一题材在基础物理教育中显然具有现实意义。     

中子星内部结构

中子星是宇宙中一类极端致密的天体,其平均密度超过饱和核物质密度。对这类天体的研究,可以帮助人们了解极端条件下的物理性质,特别是深化关于引力和强力的认识。文章介绍了脉冲星和中子星的概念,并重点阐述了中子星内部结构的不同模型,以及如何通过最大质量和潮汐形变量等观测来检验这些模型。未来发现更多的双中子星并合或中子星黑洞并合事件,有望最终揭开中子星内部结构之谜。     

相对论再次幸存

正两项独立实验证明:没有证据表明相对论的基本对称性(即局域洛伦兹不变性)破缺。洛伦兹不变性意味着物理定律跟实验所选参考系的速度或方向无关。尽管它是粒子物理标准模型和相对论的一个基本对称性,但一些试图统一这两大理论体系的模型却预言该对称性将破缺。不过,迄今尚未发现洛伦兹对称性破缺的证据。两个实验小组最近又给出了更严格的限制。     

钱德拉塞卡和白矮星

1983年,73岁的钱德拉塞卡（Chandrasekhar）获得当年的诺贝尔物理学奖。得奖主要原因是他在恒星结构和演化领域所做的贡献,即对白矮星质量上限的研究。这部分工作,是他本人在20世纪30年代完成的,距获奖时隔50年。当时媒体称此为钱德拉塞卡“迟来的春天”。21世纪的今天,当我们再度回顾这段历史,深感带给人们的启发还是相当深刻的。     

暗物质或因宇宙中某种不稳定所致

正希格斯场的不稳定性可能导致原初黑洞的形成。这类黑洞也许正在充当暗物质。理论家推测希格斯场正处亚稳态,因而我们的宇宙可能位于希格斯深渊的边缘。如果希格斯场隧穿至"真正的"基态,将释放巨大能量。这有点危言耸听,或许其他未知物理过程还会保障宇宙在历史上稳定。不过,导致暗物质的形成亦可能是希格斯场不稳定性的宇宙学后果之一。这一构想认为,暗物质其实就是宇宙早期经过不稳定希格斯场涨落而形成的那些黑     

打压替代引力

正众所周知,爱因斯坦广义相对论描述万有引力,但一些试图替代相对论的引力理论也声称其合理性。不过,依据中子星并合时发出的引力波和电磁波观测,理论家们最近严格约束了这些替代引力。广义相对论(简称GR)非常成功地描述万有引力,覆盖行星、恒星、黑洞、星系等若干层次。GR预言宇宙的膨胀,但也有个短板:如何解释宇宙的加速膨胀。鉴于所有辐射、可见物质和暗物质等都施加向内"拽"的力,宇宙理应减速