发现顶夸克的最新证据

介绍了美国费米国家实验室ＣＤＦ合作组关于顶夸克的证据。从１９．３ｐｂ－１积分亮度的质子反质子对撞的数据中，ＣＤＦ找到了一些顶夸克对的可能事例。其中包括两个双轻子事例，１０个轻子加带ｂ夸克标记的强子事例，其中三个事例中ｂ夸克由次级顶点标记，四个事例由半轻子衰变标记，另外三个事例同时由次级顶点和半轻子衰变标记，共１３个标记．这些事例由本底引起的几率为０．２６％。由这些事例拟合得顶夸克质量为１７４±１０ＧｅＶ／ｃ２，其产生截面为１３．９±ｐｂ。     

探索两个世界的分界线

据美国2008年9月24日Science News报道:法国物理学家第一次制作了有关微波脉冲由量子物理学世界向经典物理学世界过渡的"电影".     

微观世界探索

论文系统地阐述了从原子、原子核到基本粒子内部结构研究的历史及现状，讨论了微观物理理论和实验研究的前景和展望．论文还阐述了微观物理与宏观物理(宇宙论和天体物理等)的结合与交叉，以无可争辨的实验事实阐明了微观世界和宏观世界的无限性．     

探索物质微观结构的历史回顾——纪念夸克提出50周年

1964年盖尔曼和兹威格分别提出“基本粒子”由夸克或艾斯组成。至今,这一领域仍是粒子物理研究的前沿领域。经过50年的发展,夸克(艾斯)理论取得诸多辉煌成就。文章简要地回顾了夸克的提出过程及随后实验和理论方面的进展。     

顶夸克质量的最新结果

实验室的Dφ合作组的物理学家们对顶夸克的质量进行了迄今为止最精确的测量．结果对于寻找与质量起源有关的Higgs粒子以及寻找超出粒子物理标准模型的新物理有重要意义(论文发表在Nature，429：638上)．     

利用具有两个Higgs-doublets的扩展标准模型对LEPⅡ能量下tc产生过程的研究

在标准模型和两个Higgs二重态以及包括第四代费米子的扩充中计算了用正负电子对撞出tc(或tc),即e⁺e^－→(or tc)产生截面.结果表明即使顶夸克质量如模型预言的有140GeV左右,只要在此扩充中取最有利的参数时甚至在LEPⅡ中这一过程亦是可观测的.     

封面照片说明

众所周知，科学家们首选的粒子物理标准模型为：所有物质是由6种夸克——上、下、奇异、粲、顶和底夸克——及比夸克轻得多的粒子，如电子和中微子等构成的。这些粒子的存在已被令人信服的证据所证实。但该模型还需要宇宙中存在有希格斯玻色子（Higgs Boson），希格斯粒子表现为引力，它在某些粒子周围很密集，而在另一些粒子附近则很少。正是这种聚集的密度赋予粒子以质量，因此，夸克很重，电子很轻，而光子则根本没有重量。     

e+e－湮没轻夸克事例的奇异抑制

按照夸克组合模型, 通过分析给出e⁺e^－→q₀q₀→h′s过程轻味夸克jet事例中各种粒子的产生几率以及相对比值. 给出奇异、非奇异粒子多重数比率γ与奇异抑制因子λ之间的关系, 不需要假设奇异抑制因子改变, 能够解释粒子比率增大的实验.     

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)。     

评述粒子物理学未来发展

我很高兴看到美国P5 报告对粒子物理未来发展作了积极展望,对美国今后10～20年的发展作了整体规划与部署,试图促进新物理的发现并保持美国作为全球领导者的地位。这个报告特别强调了粒子物理(高能物理)的发展是以“发现”新物理为根本驱动力,而非单纯验证标准模型;强调了粒子物理发展的全球性,并充分挖掘美国高能界现有的优势和资源。     

200AGeVpp、pS和SS碰撞中单奇异粒子产生数据的分析

用相对论性核-核碰撞的蒙特卡罗事件产生器──LUCIAE,分析了200AGeVpp､pS和SS碰撞中单奇异粒子产生的实验数据.结果表明:SS中心碰撞相对于pp或pS最小偏畸事件,似乎有更强的末态相互作用,更短的奇异粒子产生时间,和更大的奇异粒子对压低因子. 从pp到pS再到SS奇异增强的实验事实,似乎不必引入夸克-胶子等离子体就能得到解释.     

CEPC上的物理和探测器

经过近半个世纪的寻找,2012年,物理学家在欧洲核子中心的大型强子对撞机（LHC）上发现了希格斯玻色子（Higgs Boson）,补全了粒子物理标准模型粒子谱的最后一块拼图（图1）。粒子物理标准模型是人类迄今为止构建的最为成功的物理模型之一,它以简洁优美的数学形式和令人惊叹的精确水平预言和诠释了几乎所有在对撞机实验中观测到的现象①（图2）。自20世纪后半叶起,粒子物理发展的主旋律就是标准模型的建立和验证;希格斯玻色子的发现无疑把标准模型的成功推向了高潮。     

准粒子描述下奇异夸克物质自洽热力学及对奇异星物态的影响

考虑夸克粒子间相互作用,研究了在准粒子近似下奇异夸克物质系统的热力学,发现由于热力学自洽的要求,需要在热力学势中额外增加一项.利用这一等效热力学讨论奇异夸克物质的物态方程及声速,得到了一个“软化”的物态,这与质量–密度相关模型是一致的.但准粒子描述模型能够显示介质效应对强相互作用耦合常数的依赖.     

高温近似下奇异夸克物质的体粘滞系数

在准粒子描述下,采用自洽的热力学方法,考虑奇异夸克物质(SQM?)的介质效应,计算了高温近似下奇异夸克物质的体粘滞系数.发现介质效应对奇异夸克物质的体粘滞系数有很大影响,这使得观测数据不再排除两味色超导相奇异星的存在.     

粲夸克的提出与发现

 科学通常是以下列方式向前发展的:首先,一个令人惊奇的效应在实验室里被观察到;接着,为了解释这个新现象,现有的理论框架必须加以拓宽或者改进。正是由于观察到了天王星运动的异常,才导致了一个海王星存在的预言。当伽伐尼(Galvani)把一口小刀接触到青蛙的腿部时,他发现青蛙的腿在抽搐,这因而导致了对电流的一个认识以及第一个伏打电堆的制造,X射线、放射性和奇异粒子的意外发现,也同样适合于这种科学发展的模式。     

奇异夸克物质的夸克质量密度温度相关模型(英文)

在夸克质量密度相关模型处理奇异夸克物质滴时 ,会发现其半径随温度增加而变小 .为克服这一困难 ,我们通过使口袋常数 B温度参数化 ,引入了夸克质量密度温度相关模型 .在这一模型中 ,B=B0 [1 - a(T/Tc) +b(T/Tc) 2 ],文章中讨论了参数 a,b的取法. It is found that the radius for a stable strangelet is a decreasing function of temperature in quark mass density- dependent model. To overcome this difficulty, we extend this model to quark mass density- and temperature- dependent model in which the vacuum energy density at zero baryon density limit B depends on temperature. An ansatz B=B 0[1-a(T/T c )+b(T/T c ) 2] is introduced and the regions for the best choice of the parameters are studied.     

带有两个重夸克的重子谱计算中几个困难问题的研究

由两个重夸克和一个轻夸克组成的重子可以看作是一个两体系统.它的两个重夸克组成一个玻色型的双夸克团.利用B–S方程导出了它的轻夸克和重的双夸克之间的等效相互作用势.在利用这种势计算重子质量的过程中,发现有几个困难问题需要深入探讨.它们是:(1)算符排序,(2)由非相对论展开带来的误差,(3)自旋–自旋耦合,(4)在标量双夸克组成的重子态和矢量双夸克组成的重子态之间的混合.本文详细地讨论并适当地处理了这些问题.