2002年诺贝尔物理奖介绍:中微子振荡实验

描述粒子相互作用基本理论是标准模型，按照标准模型，中微子没有静止质量．如果中微子有静止质量，将表现为中微子振荡．戴维斯和小柴昌俊由于确定地发现中微子振荡而获2002年诺贝尔物理奖。     

2002年诺贝尔物理奖的启示

本文论述2002年诺贝尔物理奖获得者，R．Davis在探测太阳中微子丢失的成就；M．Koshiba在证实存在太阳中微子丢失，探测超新星中微子和大气μ中微子丢失以及证明μ中微子振荡的成就。此外，本文还叙述2002年诺贝尔物理奖给我们的启示。     

2002年诺贝尔物理奖

 2002年的诺贝尔物理奖使得天文研究领域再次成为人们关注的焦点。斯德哥尔摩瑞典皇家科学院宣布,2002年度的诺贝尔物理奖将授予雷蒙德·戴维斯(RaymondDavisJr,美国宾州大学物理天文系)、小柴昌俊(MasatoshiKoshiba,日本东京大学国际基本粒子物理中心)和里卡尔多·贾科尼(RiccardoGiacconi,美国华盛顿特区联合大学公司),以表彰他们在天体物理学领域的先驱性贡献。这里包括两项成就,前两位是因为宇宙中微子的探测,后一位是因为发现宇宙X射线源。     

τ轻子的发现和电子反中微子的首次观察：1995年诺贝尔物理奖介绍

美国物理学家马丁·珀尔（Ｍａｒｔｉｎ Ｐｅｒｌ）和弗雷德里克·雷恩斯（Ｆｒｅｄｒｉｃｋ Ｒｅｉｎｅｓ）共同获得了１９９５年诺贝尔物理奖．珀尔及其合作者于７０年代间发现了τ轻子，雷思斯与已故的克拉埃德·考温（Ｃｌｙｄｅ Ｃｏｗａｎ）于５０年代间首次成功地观察到电子反中微子．他们在轻子研究方面的先驱性工作为建立轻子－夸克层次上的物质结构图像作出了重大贡献．     

爱因斯坦对诺贝尔物理奖的提名

 爱因斯坦,这位科学界公认的本世纪最伟大的物理学家之一,对现代物理学作出了极为杰出的贡献。由于他的天才和勤奋,向人类奉献了划时代的相对论思想.     

1996年诺贝尔物理奖

 根据瑞典皇家科学院10月9日发布的消息,瑞典皇家科学院已决定把1996年诺贝尔物理奖授予三位美国科学家.     

2004年诺贝尔物理奖和强相互作用70年

2004年诺贝尔物理奖颁发给美国格罗斯(D.J.Gvoss)、泡利策尔(H.D.Politzer)和维尔切克(F.Wilczek)3位科学家,以奖励他们在1973年发现了强相互作用的渐近自由性质,这一性质奠定了量子色动力学理论的基础,对认识自然界中强相互作用本质极为重要。     

北京大学重离子物理开放实验室

 北京大学重离于物理研究所成立于1983年,是李政道教授领导的北京现代物理中心的一部分经国家教委批准。北京大学重离子物理开放实验室自1986年起正式开放。     

银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说

 20世纪初，随着人们对空气电离度测量精度的不断提高，大气电离现象被普遍观测到并被归因于放射性元素衰变产生的高能辐射。1911~1913年奥地利物理学家维克托·赫斯（Victor Franz Hess）通过一系列高空气球实验发现了来自外太空的可以导致空气电离的辐射--宇宙线^①，他也因此获得了来自于河外高能天体源。能量低于109eV （1GeV）的宇宙线由于受太阳风的影响，很难到达地球附近。由太阳活动产生的高能粒子的能量通常也低于1 GeV⑦，因此在地球附近观测到的能量低于1 GeV的高能粒子主要产生于太阳系。虽然银河系中很多高能天体都可以产生宇宙线，但是超新星遗迹被普遍认为是最主要的银河系宇宙线源。这就是所谓的银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说。1936年的诺贝尔物理学奖（图1（a））。20世纪30年代，人们通过对来自地球东西方向宇宙线流量不对称性的分析，逐渐认识到它们主要是由带正电的高能粒子组成，受地球磁场影响，来自西方的宇宙线流量更高。后来的一系列研究表明，99%的宇宙线是原子核，其中约10%为α粒子即氦核，更重的原子核占1%左右。考虑到宇宙线的高流量，1934年巴德（W.Baade）和兹维基（F.Zwicky）指出，它们可能来自于超新星爆发^②。由于宇宙线粒子带电，在星际介质中传播时将受到星际磁场的影响，因此地球附近观测到的宇宙线空间分布几乎是各向同性的，这也导致我们无法通过对宇宙线的成像观测来确定宇宙线源。但是宇宙线可以和背景等离子体相互作用产生从射电到伽马射线的电磁辐射，随着射电天文、X射线天文、伽马射线天文的发展，人们不仅发现了超新星爆发产生宇宙线的观测证据，还发现了其他一些可以产生宇宙线的高能天体^③~⑥。     

为什么要建造各种各样的加速器

 从《高能物理》和《现代物理知识》杂志上我们已经熟悉了许多高能加速器的名字.譬如说,固定靶质子加速器AGS、SPS、TEVATRON;质子-反质子对撞机S(?)PS;正负电子对撞机SPEAR、DORIS、CESPPEP、PETRA、TRISTAN,最近我国建成了一台正负电子对撞机BEPC,西欧CERN建成了能量更高的正负电子对撞机LEP.为什么世界上要建立如此多的种类不同的高能加速器?世界上已经有了能量高的加速器为什么又还在建造能量低的加速器?等等.一般说来,不同类型和不同能量的高能加速器服务于不同目的的粒子物理实验.根据物理实验的物理目标,选用不同的加速器作实验,选用固定靶加速器或者对撞机;选择质子加速器或者电子加速器;选择能量低的或者能量高的,等等.     

粒子物理学和核物理学的相互交叉

 自从1911年卢瑟福用α粒子作为炮弹轰击金属薄箔发现了原子核,核物理学发展为物理学的一个重要分支.进入20世纪50、60年代以后,由于高能加速器的迅速发展,人们对物质结构的认识又深入到更深层次,基本粒子的种类多达几百种,粒子物理学成为探索微观世界的最前沿的一个学科.粒子物理学的诞生和发展深受核物理学的影响,而粒子物理学的发展反过来又影响着核物理学的某些基本问题的研究.一、原子核的新自由度1932年查德威克发现了原子核内除了有质子外还有中子,接着海森堡提出了原子核是由质子和中子组成的,质子和中子一直是组成原子核的基本组成成份.原子核内的质子、中子结合很紧,那么是什么样的核力使它们聚集在一起.     

《现代物理知识》1994年总目录

 今日中国物理…………………、………··清 明(33) 窜 一 攒 今日国外物理………………,………··,··梅 岭(耳)辉煌的帼起………………………·吴水清〔4)从单摆到混湘(续)………………………赵凯华(35)中间玻色子及其发现后的十年………… 答黄碉同学…·,………………··,………·欣 悦(37) ‘……………·‘…、…………··江向东 黄 涛(歹)探索地外智慧生命(H)…………………李 良(38)我国凝聚态物理学进展概况……………秋 叶(8)九十年代大型夭文望远镜概述…………马品仲(40)探索地外智慧生命(-)………………··李 良(11)发光多孔硅花鸟图·。………………··二…·怀.     

粒子物理学100年的发现

 粒子物理学的发展始于1897年电子的发现,到1995年顶夸克的发现经历了100年.在这100年中,随着不断地发现新粒子和新现象,粒子物理学从孕育、诞生、成长到成熟,形成了一门崭新的物理学前沿学科.     

夸克30年

 1964年盖尔曼和兹韦格提议称物质结构的最小微粒为夸克,至今已有30年的历史。再往前追溯10年,1954年在英国格拉斯哥召开的原子核和介子物理的国际会议上,盖尔曼和派斯的报告中提出在强相互作用中缔合产生的新粒子是一种带有奇异量子数的粒子,从1954到1964年大量新粒子和共振态的发现导至了盖尔曼和兹韦格提出物质结构的三种最小组成子——上夸克u、下夸克d和奇异夸克S。 在夸克一词提议10年后,1974年丁肇中和里克特发现了粲夸克c,1977年又发现了一种新夸克,称为底夸克b,是费米实验室的莱德曼实验组发现的。1994年4月26日费米实验室的CDF实验组宣布存在顶夸克t的实验证据。     

邮票上的得诺贝尔奖的物理学家和工作

 一、总的介绍每年１１月,全球学术界的目光都注视着瑞典首都斯德哥尔摩,看今年的诺贝尔奖将颁给哪些人．诺贝尔奖现在已成为有关学科的国际最高荣誉奖．虽然也存在一些争议,特别是在和平奖和文学奖的授予上,但是在自然科学的几个奖项（物理奖、化学奖、生理学或医学奖）上,争议是比较少的（不是没有,我们下面会讲到）．就物理奖而言,每年得诺贝尔奖的工作,基本上反映了过去一些年里物理学领域内的最高水平;而历年的诺贝尔奖得奖名单,连起来就是一部近代物理学史．例如,１９世纪末的三大发现,上一个世纪之交时的“两朵乌云”和它们带来的相对论和量子论两大革命理论的建立,在诺贝尔奖的得奖名单上都得到了反映．     

邮票上得诺贝尔奖的物理学家和工作──X射线的发现

 １９０１年是２０世纪开始的一年,诺贝尔奖也于这一年开始颁发。第一届诺贝尔物理奖授给了德国物理学家伦琴,因为他于１８９５年发现了Ｘ射线。在上期的图７中我们已看到向伦琴授奖的盛况。图１为瑞典１９６１年发行的纪念１９０１年诺贝尔奖的邮票,最右为伦琴;图２为德国１９５１年纪念第一次诺贝尔物理奖５０周年的邮票,除伦琴肖像外,右上角有他在实验中所用的Ｘ射线管。在他之后,还有多项与Ｘ射线有关的研究工作获得诺贝尔奖。伦琴发现Ｘ射线伦琴（图３,东德１９６５,诞生１２０周年;图４,西班牙１９６７,欧洲放射学大会;图５,古巴１９９３,伟大科学家）在发现Ｘ射线时是德国维尔茨堡大学的物理学教授。     

顶夸克的发现

 今年3月2日,在美国费米国家实验室举行的报告会上,CDF和D0两个实验组分别报告了他们的实验结果,正式宣布发现顶夸克(Top Quark,也称t夸克)。