现代物理信息

为了及时向广大科技人员介绍物理学各分支学科及其边缘学科的最新科技信息,披露国际上普遍关注的物理学“热点”问题,本刊选编国外物理杂志精文提要,新辟《现代物理信息》栏目,希望它能起到交流情况、观察动态的窗口作用.     

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 1.装多个中性原子的交流磁陷阱.文章证明,可把最低能量自旋态的铯原子禁闭在交流磁陷阱中.在这态中,自旋反转碰撞是能量禁戒的.因此,陷阱中初始密度和温度限制被消除了.原子起始收集在蒸气光学阱中,重复投到一个高真空区,集中在三维空间,并堆积在磁阱中.     

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 Phys.Rev.Lett.（物理评论通讯）19911.证实极度丰中子核中存在双中子用反应（π^-,π⁺）与（π^-,P）造成极度丰中子核,通过测连续丢失质量谱而证实,（K.K.Seth et al.,Vol.66 No.19）.     

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 1.K.A.Strain等《对于涉重力波探测器的双重再循环实验演示》11期一个光学系统对激光干涉重力波探测器的信噪比改善7倍.2.K.B.Migler等《转动磁场在液晶中形成的孤立子及造型》11期发现连续转动的磁场,可在向列型液晶中形成非线性消散动力学造型.孤立子结构是磁场及转率的函数.讨论了生成、传播和转变.     

中微子物理若干前沿问题

 在过去的几年间,大量的实验结果已经表明中微子有非零质量以及轻子味混合。这一进展为我们打开了一个全新的值得探索的基本粒子世界。关于中微子我们已经知道了多少,我们想要发现什么?本文将从理论与唯象的观点进行阐述。目前中微子物理的前沿问题主要包括:中微子真的发生味转化吗?有几代中微子?存在惰性中微子吗?中微子的质量是多少?中微子是马约拉纳粒子还是狄拉克粒子?轻子味混合矩阵的混合角有多大?轻子味混合矩阵包含CP破坏位相吗?如果包含,那么在中微子振荡和无中微子双β衰变中,这些位相会导致可探测的CP破坏效应吗?     

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 NATURE《自然》1991年.1.G.J.Fishman等《用长时间曝光设备在宇宙飞船表面观测⁷Be》349卷6311期沿轨道运行的人造卫星上的长时间曝光设备,在空间差不多6年,最近返回地球,从放射性的测量中,在长时间曝光设备的前沿,找到了一定数量的同位素⁷Be.本文的测定,可以把⁷Be作为外大气层示踪物以及空间表面相互作用研究的应用.     

非加速器实验物理的复兴

 非加速器实验,顾名思义,包括所有不使用加速器手段进行的粒子物理实验。如果从1912年发现宇宙线算起,它的历史已相当长久,加速器出现以前,宇宙线实验有过一段辉煌时期,在30年代发现了正电子和μ子,在40年代发现了π介子和K介子,对粒子物理学的建立与发展作出了重大贡献。50年代出现加速器以后,使用高流强人工束流的加速器实验成为粒子物理实验研究的主流,有力地推动着粒子物理的迅速发展,而“靠天吃饭”、流强极低的宇宙线实验仅在加速器当时达不到的“超高”能区起补充作用。但应指出,70年代初著名的大型³⁷Cl太阳中微子地下实验不仅获得重要物理发现,而且在实验方向与技术上作出了有意义的探索,堪称后来新一代非加速器实验的先驱。     

“太阳中微子失踪案和中微子振荡”一文中的若干问题

 《现代物理知识》2002年第一期和第二期连载了彭秋和先生的文章:“太阳中微子失踪案和中微子振荡”。这篇文章系统地介绍了太阳中微子问题的来龙去脉,内容丰富,可读性强。然而文中对中微子质量和中微子振荡的叙述有几处严重失实。     

新物理的探索——非加速器粒子物理实验的进展

 近十年来,非加速器粒子物理实验的进展引人注目.实验设备规模宏大,建造费用猛增,实验运行周期变长.去年八月二日至八日在新加坡举行的第二十五届国际高能物理会议上,非加速器粒子物理实验及其有关理论的报告占相当大的比重,引起与会者的广泛兴趣.加速器产生的粒子束能量与亮度是可控的,粒子束种类、飞行方向和到达时间可由实验人员调节与控制.几十年来,这种粒子源实验手段在高能物理的飞速发展中起了巨大作用.但是,无论是粒子的能量还是粒子的种类,自然界存在的粒子源远比人工粒子源丰富多样.人们往往是在自然界找到了新粒子源,然后在加速器中产生它,并进行精密的测量.这样的例子是层出不穷的.例如,α、β与γ射线就是在天然放射源中找到的.正电子、μ介子和奇异粒子也是在宇宙线中首次发现的.     

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 1.首次测量Ω^-的磁矩.用极化中性束的自旋转移反应产生了24700个Ω^-.     

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 1.电子与μ子统用性的确证.新的分支比测量得到R_?=Γ（Π→ev+Π→evγ）/Γ（π→μv+Π→μvγ）=（1.2265±0.0034±0.0044）×10^-4.结果与标准模型一致.并在0.2％的精度内确证e-μ统用性的假设是成立的,（D.I.Britton et al.,No.20）2.低温下光子质量的上限.基于安培定律的零检验,给出了一个确定低温下光子质量m_r的新方法.测量的结果是,在1.24K时,m_r≤（8.4±0.8）×10^-46g.     

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 1.发现新同位素⁶⁸Co、⁶⁹Co、⁶⁸Fe在热中子引起的²³⁹Pu裂变反应中,发现了丰中子同位素⁶⁹Co、⁶⁸Co及⁶⁸Fe,并测量了它们的产额和β衰变寿命.（M.Bernas et al.,1991 Vol.67 No.26）2.地球重力场对核自旋的耦合在两个自旋取向上,测量了¹⁹⁹Hg与²⁰¹Hg的核自旋精确频率相对于地球重力场的比率.发现重力能的自旋依赖成分小于2.2×10^-21eV.这结果提供了对核自旋等价原理的检验,并给出了可能的标量一鹰标量相互作用耦合到自旋上的极限.（B.J.Venema etal.,1992 Vol.68 No.2）     

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 1.D_?⁺的新衰变道.第一次观测到D_?⁺→ηρ⁺,η¹ρ⁺,确定了D_?⁺→φρ⁺.这些衰变方式的分支比,比D_?⁺→φπ⁺要大.（CLEO collaboration,No.9）2.新的质子放射同位素.用300MeV的⁵³Ni离子轰击¹⁰⁶Cd靶,经质量分离而得最重的放射质子同位素¹⁶⁰Re与¹⁵⁶Ta.测到放出质子的能量、总寿命和质子分支比,对¹⁶⁰Re是1261±6KeV、790±160μs和（91±10）%,对¹⁵⁶Ta是1022±13KeV、165_-55⁺¹⁶⁵ms和～100%.（R.D.Page et al.,No.9）3.飞秒激光产生MeV级能量的X射线0.5TW、120fs Ti:兰宝石激光照射到固体靶上,当聚焦达10¹⁸W/cm²时,产生的等离子体会放出能量超过1MeV的X射线.产额随入射激光功率的3/2而上升.40mJ激光打靶,X射线能量在20Key以上的能量转换达0.3%,X射线的能谱符合1/E分布.     

太阳物理研究的新成果

 太阳是一颗普通的恒星,离我们最近,并且光很强,使人们能够对其细节进行观测研究。太阳又是一个炽热的气体球,其核心温度高达一千五百万度,在表面也有六千度,因而可把它看作巨大的天体物理实验室。它的温度,密度,磁场和很大的特征尺度相结合,所提供的物理条件是地球实验室无法比拟的。     

现代物理百家短文

 主张用简洁语言、生动比喻向“外行人”说明物理学真谛,本刊志此久矣.虽四度春秋,但成效甚微.近读钱三强论爱因斯坦成功之道,颇受启发.许乡大孚众望的物理学家,除了具有卓越的科学成就和可贵的思想品质外,还有一种深入浅出、简明清晰的科学普及才能.鉴于此,本刊汇集一些物理学大师短文、书信、演讲,摘取精华,略加评点,扣以标题发表。《现代物理百家短文》这一新栏目,如蒙读者喜爱,则是编者由衷的愿望.     

黑洞及其视界附近的物理规律

 人类对黑洞的认识过程在1796年,法国天文学家拉普拉斯在他的著作《宇宙体系论》中就预言:如果它引力足够强,光速也不足以成为逃逸速度的话,我们可能会看不见它。宇宙中最大的天体可能是完全看不见的,这种观点是建立在牛顿引力理论基础上的,当时没有任何办法能够验证他的想法。直到100年后,爱因斯坦发表了广义相对论,它在基本概念上与牛顿引力理论完全不同。在广义相对论中,空间和时间构成了一个四维时空,时空的几何性质与物质,通过爱因斯坦引力方程联系起来,物质是引力的源,也决定了时空的弯曲。广义相对论发表后不久,德国天文学家史瓦西立即对球对称的情况求出了爱因斯坦引力方程的解。     

浅析现代物理知识的教学价值

 人类社会已迈入科技迅猛发展的21世纪,社会的发展呼唤着物理教学的现代化。联系现代物理知识进行教学便是促进物理教学现代化的重要措施之一。目前,随着课程改革、高考改革的深入,现代物理知识在物理教学中的作用有所加强,但许多教师由于对现代物理知识的教学价值缺乏深入理解,在结合现代物理进行教学时仍以应试为目的,不能主动收集、整理现代物理知识,在教学中有计划、有目标地进行渗透。那么现代物理知识的教学价值究竟有哪些呢?笔者认为至少有以下几点。     

“现代物理与STS教育”研讨会会议通知

STS（科学-社会-技术）教育是近几年来世界各国科学教育改革中出现的一种新的科学教育思想，强调要使学生理解科学、技术和社会相互之间的关系，了解科学对现代社会生活的影响，以运用科学技术更好地为人类服务。众所周知，科学的发展、技术的进步以及一些重大社会问题的解决都离不开现代物理，因此，将现代物理与STS教育有机地结合起来，培养学生的科学意识、技术意识、社会意识，