1988年诺贝尔物理奖的获得者和他们的获奖工作

L.M.Lederman,M.Schwartz和J.Steinberger三位科学家,由于1961年和1962年曾在布鲁克海文国家实验室利用质子加速器进行了出色的实验而荣获1988年诺贝尔物理奖。他们的实验证明了第二类中微子的存在,并首先在实验室内产生和利用了中微子束。Lederman现在是芝加哥附近费米国家加速器实验室的主任。Schwartz现任加利福尼亚州DigitalPathways公司的主席。Steinberger现为瑞士日内瓦CERN实验室的实验物理学家。但在进行获奖实验时他们都在哥伦比亚大学工作。     

费米国家实验室

成立于1967年的费米国家实验室(FNAL)是美国最大、在世界上仅次于欧洲核子研究中心(CERN)的高能物理实验室。FNAL的目标是通过建造和运行世界领先的大型加速器、探测器和其他设施,开展高能物理的前沿研究,使科学家能够解决物质、能量、空间、时间的难题,并为未来的实验开发新技术。费米实验室建造的万亿电子     

费米实验室大事记

<正>1967美国国家加速器实验室获批1972主环实现200 GeV设计能量观测到高能中微子相互作用(促成技术:中微子束流产生;大规模探测器)1977 E288发现b夸克(400 GeV高亮度加速器)1977年,费米实验室的物理学家及诺贝尔奖获得者利德曼(L.Ledeman)首次提出了底夸克存在的证据,这是被称之为标准模型的理论框架的重要组成部分。合作组采用固定靶实验观测到一种粒子并将其命     

难以捉摸的惰性中微子

<正>中微子总是带来惊奇。Wolfgang Pauli于1930年推测了中微子的存在。后来,物理学家们了解到中微子振荡,即已知的3种"味"(电子、μ子和τ子)的中微子在空间飞行时,周期性地相互转换。最近又发现,决定着中微子振荡的参数与理论预期截然不同。近来,费米实验室的MiniBooNE实验数据表明,μ中微子转换成电子中微子所飞过的距离,比通常发生中微子振荡的距离短得多。20世纪90年代末,Los Alamos的液体闪     

费米实验室制造出反氢原子

美国费米实验室利用反质子累积器的气体喷注靶制造并探测到反氢原子,从而验证了去年年初欧洲粒子物理实验室(CERN)成功制造反氢原子的实验结果。     

美国费米国家实验室首次报道了τ中微子存在的直接证据

美国费米国家实验室于 2 0 0 0年 7月 2 1日正式宣布 :τ中微子的第一个直接证据已在该实验室和加速器实验中观察到了 .在粒子物理标准模型的“基本粒子周期表”(见表 1)中 ,物质粒子一共有 12个成员 ,包括 6个夸克(ｄ ,ｕ ,ｓ ,ｃ ,ｂ ,ｔ)和 6个轻子 (ｅ ,νｅ,μ ,νμ,τ ,ντ) .这些构成物质基本单元的粒子都是费米子 ,它们分成三代 ,一一对应 .其中全部 6个夸克和 5个轻子均已发现 ,唯独τ中微子迟迟没有露面 .虽然早在 2 5年前τ轻子发现之际 ,人们就确信应当存在着与之相应的τ中微子 ,如同电子有相应的电子中微子、μ子有相应的 …     

谈谈大亚湾中微子实验的探测器

 大亚湾反应堆中微子实验用近远点相对测量的办法探测中微子振荡。具体地讲, 大亚湾实验有三个实验厅, 两个近点实验厅和一个远点实验厅。近点探测器探测到的反电子中微子事例用来监测中微子的流强和能谱。     

中微子及其家族

 ２００１年１月３日《科技日报》公布的“２０００年国际十大科技新闻”之一：“科学家发现τ子中微子存在的证据”称,“２０００年７月２０日,美国费米实验室宣布,美国、日本、希腊和韩国的５４位科学家经过３年的合作研究,首次发现了表明τ子中微子存在的直接证据。至此,粒子物理学标准模型中的１２种基本粒子已经全部被直接或间接探测到。τ子中微子的发现对揭开物质构成之谜以及探索宇宙天体奥秘具有深远意义。”为了理解这项科学发现的意义,我们首先介绍原子核和放射性原子核。从不稳定原子核β衰变的研究中,泡利预言了中微子。然后我们讲述物质世界中４种基本的相互作用和组成物质世界的１２种基本的费米子     

论中微子超光速与洛伦兹对称性破坏以及质量产生

 2011 年9 月位于意大利GranSasso 地下实验室的OPERA 中微子实验国际合作组发表了一篇预印本(T. Adam et al. (OPERA Collaboration),“Measurement of the Neutrino Velocity with theOPERA Detector in the CNGS beam”,arXiv:1109.4897v2),声称测到了来自730 千米外的欧洲核子中心 CERN 通过高能质子打靶产生μ中微子束流的超光速现象,这一消息很快在 Nature和Science 等新闻媒体上报道,激起了公众的极大好奇。     

无中微子双贝塔衰变：寻找马约拉纳中微子之路

无中微子双贝塔衰变是目前粒子物理与核物理学家积极寻找的一种极其稀有的原子核衰变模式。它的发现将验证中微子是否是其本身的反粒子,也就是通常指的马约拉纳费米子。同时这一物理过程破坏轻子数守恒,也可以为宇宙初期的正反物质不对称性提供重要的条件。鉴于其极重要的物理意义,国际上多个实验组利用不同的探测器技术,在多种不同的目标同位素中寻找这一突破粒子物理标准模型的稀有衰变。目前主流实验还未发现确定的无中微子双贝塔衰变信号,但对其半衰期的限制已经达到了1026年量级。国内近期也开展了一系列预研实验,期望在未来几年内可以确定一到两个切实可行的实验方案,开展吨级实验。     

质子和中子有“远亲”了

美国能源部费米国家加速器实验室国际费米碰撞探测器（CDF）合作组的科学家23日说，他们利用Tevatron对撞机，成功地发现了两种罕见的粒子．经过鉴定，这两种粒子是最常见的质子和中子的“远亲”．     

质量为17keV的中微子的新证据

1985年,加拿大Guelph大学J.Simpson发现,用注有氚的Si(Li)半导体探测器测量氚 β 衰变能谱,在能谱的低能区有一个扭曲.这可以解释为,每100次β衰变过程中约有一次产生质量为17keV的重中微子.可是,随后有五个以上的实验室用其他核素或其他方法都未能找到这种重中微子.因此,大多数理论家都不相信有这种中微子. 1988年,Simpson和他的学生A.Hime用改进的探测器测了氖与35S的β谱,证实是有1%的中微子是17keV的重中微子. 最近几个月出现了激动人心的新情况.有五个新实验结果发表,其中四个支持Simpson的发现,只有一个实验没有找到重中微子. 这…     

寻找顶夸克的漫长过程

本文描述寻找顶夸克的漫长过程。从70年代末开始,美国的PEP,德国的PETRA,80年代日本的TRISTAN,欧洲核子中心CERN的SP PS质子反质子对撞机,90年代的CERN的LEP大型电子正电子对撞机,最后于1997年才由美国费米国家实验室的D0和CDF国际合作组找到了顶夸克存在的证据,并给出了顶夸克的质量为:174.3±3.2±4.0GeV。人们可以从这段历史获得有益的启示。     

寻找顶夸克的漫长过程

本文描述寻找顶夸克的漫长过程。从70年代末开始,美国的PEP,德国的PETRA,80年代日本的TRISTAN,欧洲核子中心CERN的SP PS质子反质子对撞机,90年代的CERN的LEP大型电子正电子对撞机,最后于1997年才由美国费米国家实验室的D0和CDF国际合作组找到了顶夸克存在的证据,并给出了顶夸克的质量为:174.3±3.2±4.0GeV。人们可以从这段历史获得有益的启示。     

“冰立方”南极显身手

 在发现有史以来能量最高的2 个中微子后,科学家利用深埋在南极点冰下的巨型粒子探测器,发现了另外26 种新型高能中微子存在的迹象。     

CERN中微子将穿越阿尔卑斯山

据《ＣＥＲＮ快报》报道,在努力扩大欧洲粒子物理合作研究运动中,ＣＥＲＮ正与意大利国立核物理所进行一项新的合作计划．一条高能中微子束流将从ＣＥＲＮ送到距ＣＥＲＮ ７３０ｋｍ、距罗马１２０ｋｍ的意大利格朗萨松实验室的探测器上． 中微子无需通过隧道就能穿过山区,它们中间的大多数能够穿透岩石．中微子束流甚至能够穿透１３０００千米的地球．中微子的损失很小,这就使中微子实验可以进行．如果有大量的中微子,就可能有足够的数量的中微子发生相互作用,产生出可以探测到的信号．在由ＣＥＡＮ送往格朗萨松实验室的 １０１８个…     

弱中性流的发现

正20世纪60年代发展起来并逐步完善的电弱统一理论解释了过去电磁相互作用和弱相互作用的实验现象,并预言了弱中性流的存在。CERN在20世纪70年代对弱中性流的成功检测对推动电弱统一理论的发展起了重要作用。本文概述了高能中微子物理在CERN的开端,并翔实地介绍了发现弱中性流的伽格梅尔(Gargamelle)气泡室实验。1.序言中微子物理在CERN历史中起着重要的作用。起始于20世纪60年代质子同步加速器(PS)的     

关于中微子的意外发现

费米实验室的MINOS实验组宣布了一个可能表明中微子与其反粒子之间的重要差别的结果.这一令人惊奇的发现,如果被进一步的实验所证实的话,会有助于物理学家探索物质与反物质之间的某些基本差别.     

用大气荧光观测超高能宇宙线的τ中微子望远镜(CRTNT)性能研究

讨论了测量超高能宇宙线的τ中微子望远镜(CRTNT)的性能. 利用Monte Carlo方法对探测器作了详细的模拟, 并研究了探测器以一个塔形主探测器和两个高视角辅探测器协同触发的布局, 以及对大气簇射作立体观测时的物理性能. 计算了当能量高于10¹⁷eV时, 探测器的有效面积. 用于第2个膝区物理研究时事例率估计可达20k个/年. 还估算了与其他探测器交叉定标的事例率. 比较和优化了探测器的不同几何布局.     

β衰变对揭示弱作用本质的贡献

 在过去的半个多世纪里,β衰变的研究对理解弱作用的本质起了主要的,甚至可以说是决定性的作用,本文将比较详细地介绍人们通过β衰变认识弱作用本质的过程:从费米提出β衰变理论,确定普适(V-A)费米相互作用,一直到弱作用和电磁作用的统一。 一、β衰变的费米理论及其实验验证 理论的提出 费米在参加索尔维会议以后,根据泡利的中微子假说提出了他的β衰变理论。他认为,与原子发光类似,β衰变也是一种跃迁过程。