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     

W与Z粒子的发现

<正>1.引言本文描述了弱中间玻色子W与Z发现的科学研究过程。其中包括将CERN当时已存在的高能质子加速器及其相关设备改建成质子反质子对撞机的最初建议,以及之后的探测器的设计、建造和运行的全过程,由此为第一次观测到这两种基本粒子的产生和衰变提供了相应的证据。回顾1967~1976年,这10年是一个不平凡的实验和理论相互促进的时期,1967~1968年温伯格(S.     

γ光子对撞机

 实在的对撞机是一种把带电粒子（正负电子、质子与反质子、重离子等）加速到高能量并使之在其中对撞的加速器,相应地有正负电子对撞机、质子－质子对撞机、质子－反质子对撞机、电子－质子对撞机和重离子对撞机等．可是,光子对撞机又是何物呢？光子能发生相互作用吗？怎样才能得到高能光子并让它们对撞呢？下面就让我们来谈谈这些有趣的问题．光子能发生相互作用吗？常识告诉我们,光子和光子不能发生相互作用．每天我们都与光打交道,两束光照到一起时,您看见过它们变成别的什么了吗？没有,从来没有．或许您见过光的干涉现象,那只是光作为一种电磁波在迭加时幅度加强或减弱的效应．     

物理学史中的十月——1993年10月:美国国会撤销对超导超级对撞机的资助

 2012年7月,全球物理学家都因欧洲核物理研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）可能发现了粒子物理学标准模型中的最后一种基本粒子——希格斯玻色子——而雀跃不已。     

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、CESP、PEP、PETRA、TRISTAN,最近我国建成了一台正负     

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.     

一个未来的实验

１９８２年２月，美籍著名物理学家丁肇中教授在北京作了题为“一个未来的实验”的学术报告．报告后丁教授将英文原稿交唐孝威教授转本刊发表．英文原稿由唐教授译成中文． ＬＥＰ——西欧核子研究中心即将建造的最新正负电子对撞机，质心能量为１００ＧｅＶ．它建成后将成为世界上能量高高的电子－正电子对撞机． 丁教授在此文中详细地介绍了他所领导的国际合作实验组１）准备在ＬＥＰ上进行实验的规划．他们制定了物理实验的目标，并根据物理实验的需要，设计一个具有独特性能的先进探测器，探测、分析正负电子对撞后产生的末态电子、μ子和光子，来寻找可能存在的传递弱相互作用的中性中间玻色子、希格斯粒子、超对称性粒子等．     

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…     

发现中间玻色子W~(±)和Z~0的实验

一、前 言 物质世界存在四种基本相互作用力:万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力.1967年Weinberg和Salam提出了弱电统一理论,从理论上预言了传递弱作用的带电中间玻色子W±和中性中间玻色子Z0的存在,以及它们和传递电磁作用的粒子──光子之间的内在联系.他们因此而获得了1979年诺贝尔物理学奖.但是,所预言的 W±和 Z0的质量很大,约为质子质量的 80倍和 90倍,所以直到七十年代中期,世界上最高能量的加速器还不能产生如此大质量的粒子.为了寻找W±和Z0,十几年来,欧美一些国家不惜化费巨资去建造巨型加速器对撞机和粒子探测装…     

西欧中心实验的启示

 我们从西欧中心(CERN)的信使报获悉,西欧中心的新型正负电子对撞机上的精确测量资料,暗示着一幅有关基本相互作用的新图象,其中包括对超对称大统一理论的启示.     

CERN可能探测到了希格斯粒子

 ２１世纪前夕,位于日内瓦附近的欧洲核子研究中心（简称ＣＥＲＮ）的物理学家们在大型正负电子对撞机（ＬＥＰ）上做出了令科学家们激动不已的工作：他们可能探测到了梦寐以求的希格斯粒子存在的迹象。 ＣＥＲＮ现在的这台正负电子对撞机的设计能量为１００吉电子伏（ＧｅＶ）。按人们原来推测,希格斯粒子的质量很可能在１５０吉电子伏左右,看来ＬＥＰ的能量是不够的。因此,ＣＥＲＮ几年前就开始筹建大型强子对撞机（ＬＨＣ）。这台对撞机将采用１４０００吉电子伏能量的质子一质子对撞,每年能产生８０万个顶夸克,发现希格斯粒子的机会因而会大得多。     

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.     

1957年12月:女性和诺贝尔物理奖

 这个月再过几天,物理学家希格斯(Peter Higgs)和恩格勒(Fran?ois Englertur)将会到斯德哥尔摩领取2013年的诺贝尔物理学奖。他们因为提出基本粒子如何获得质量的理论,于2012年在欧洲核物理研究中心(CERN)大型强子对撞机发现希格斯玻色子时得到了证实而获奖。这是物理学界最高的成就之一。自从1901年第一届诺贝尔奖开始颁发,至2013年,共有196位物理学家得奖,他们都实至名归,然而除了2名外,全都是男性得主。     

D0和TOTEM实验证实三胶子胶球存在

2021年3月5日,费米实验室太电子伏质子加速器(Tevatron)的D0合作组与大型强子对撞机(LHC)的TOTEM合作组联合宣布发现了奇异子(Odderon)的实验证据,相关论文已提交到了物理专业最著名的杂志《物理评论快报》(PRL)①.其中,Tevatron是正反质子(p(p))对撞,LHC上是质子-质子(pp)...     

前向后向多重性快度关联

本文分析了欧洲核子研究中心(CERN), 质心系能量为540GeV质子反质子对撞机上UA-1实验的最小偏置触发条件下9万个事例的多重末态粒子前向后向快度关联. 选择了不同的截断条件和中心探测器接收度修正方法以得到较平坦的快度分布. 给出了短程, 长程等四种快度区域的关联强度. 比较了几种对轴向角θ=90°的平面对称的和非对称的快度关联强度变化规律及短程区内同号和异号电荷粒子的前后关联强度值. 所得诸结果与ISR质子-质子对撞机等的结果和某些理论模型结果进行了比较.     

新基本粒子的重大发现

根据1983年2月7日美国“时代周刊”报道,欧洲核子研究中心最近发现了一个新的重要的基本粒子——中间矢量玻色子. 长期以来,物理学家认为,自然界中至少有四种物质间的基本相互作用,即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.前两种相互作用存在于一切宏观世界和微     

关于t夸克的发现

1984年7月3日,在日内瓦欧洲核子研究中心的大型学术讨论会上UA-1实验组报道了发现t夸克的实验结果.我国光明日报和人民日报都报道了这一消息.这是自去年2月和6月该中心的两个实验组UA-1和UA-2发现W+和Z0中间玻色子以来的又一重大事件. 在1974年发现c夸克,1977年发现b夸克以后,国际高能物理学界一直在设法寻找第六种夸克,即t夸克(也称顶夸克).因为理论家指出:轻子与夸克的对称性强烈地暗示,除了已有的u,d,s,c和b夸克以外,还应有t夸克存在. 近几年来,欧、美、日一些发达国家和地区不惜耗费巨资建造大型对撞机,其目的之一就在于寻找t夸克.…     

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。     

摆动的真空是质量的来源吗？

物质的质量从何而来是自然界最深层次的秘密之一.40多年前,物理学家希格斯(P.W.Higgs)提出是一种玻色子引发的场给予物质以质量,此后,学界便称这种粒子为希格斯玻色子(Higgs boson).十多年来,花费了相当多的时间和金钱在用粒子加速器寻找此种粒子,但迄无所获.2008年9月10日启动的目前世界上能量最大的强子对撞机(LHC)的任务之一就是企图发现这一假想存在的粒子①.     

质子是永恒不变的吗?

原子核里有质子和中子,它们都是重子.通常认为,自然界中重子数守恒,质子是绝对稳定的.因此,自然界中最轻的原子核氢核以及稳定区的其它各种原子核都是永恒不变的. 最近温伯格和萨拉姆提出的弱相互作用和电磁相互作用统一理论,取得了很大成功.许多物理学家正在研究进一步把强相互作用也包括进去的统一理论[1].他们认为夸克和轻子间存在联系,存在带夸克和轻子量子数的玻色子.在很高能量区域中,弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用将具有相同耦合常数,外推猜测玻色子质量在1015-1016电子伏特.这种理论的一个重要预言是,质子会通过交换上述玻…