反质子相互作用的测量和研究进展

随着对反物质研究的深入,人们需要迫切知道反质子之间的相互作用力是怎样的,是否与质子之间的作用是对称的。对这个作用力的测量,有助于我们理解反物质原子核的形成机制以及对物质-反物质对称性的理解。为此,我们STAR探测器合作组利用相对论重离子加速器中金核-金核碰撞中产生的丰富的反质子,通过反质子-反质子动量关联函数的测量,并扣除了通过其他粒子衰变过来的次级反质子与其他反粒子关联的污染,精确地构建了反质子-反质子关联函数。然后,结合量子多粒子关联理论,定量提取出反质子-反质子的有效力程和散射长度这两个基本作用参数。研究表明,在实验精度内,反质子间的相互作用与正质子保持一致。反质子-反质子之间的强相互作用存在着吸引,它们可以克服由于同号(负电荷)的反质子-反质子之间的库伦排斥而结合成反物质原子核。这项研究首次实现了对反物质间相互作用力的测量,为进一步研究反原子核的形成和属性奠定了基础。同时为电荷共轭-空间反射-时间反演(CPT)对称性的检验提供了一种新的方式,对人类深刻认识物质世界的构成及其运动规律具有重要意义。     

反物质,你不知道的七件事

正1.人类创造的反物质数量极少物质与反物质湮灭,能够释放数量惊人的能量,比如,1克反物质产生的能量,可以与原子弹爆炸的威力相媲美,因而它是有着巨大潜力的新能源。然而,迄今为止,人类只创造出了极少量的反物质。比如,在美国最大的高能物理研究实验室——费米实验室,这里拥有目前世界上能量输出最高的粒子加速器,也就是著名的Tevatron质子/反质子加速器,它能将质子加速到接近光速。迄今为止,这个加速器创造出的所有反质子加起来只有不到15毫微克(1毫微克     

丁肇中在探索另半个宇宙

自30年代物理学家狄拉克预言有反电子以来,科学界相继找到了反电子、反质子等反粒子。粒子和反粒子间有一奇妙关系,它俩一旦相遇,就同归于“尽”(称湮灭),百分之百地化物质为能量(γ-射线)。故科幻飞船总是乐于采用物质-反物质作为能源。可是科学界长期来,不用说找到反物质世界,就连反原子的行踪也未见到。这     

反物质的利用

早在1928年,著名的物理学家狄拉克就曾预言过反物质的存在:对于每一种通常的物质粒子都存在着一种相应的反粒子,二者质量相同,但携带相反的电荷。这些反粒子可以结合形成反原子,而反原子又可以形成反物质,宇宙间所有东西都有其反物质对应物—反恒星、反星系等。如果一个物质粒子与一个反物质粒子碰撞,它们将湮没并产生一股高能γ射线脉冲。经过几代物理学家们长期不懈的研究探索,终于最早发现了电子的反粒子正电子,而后又相继于1955年、1956年发现了反质子、反中子,从而证实了宇宙中确实存在着反物质。1995年,科学家们又用正电子和反质子成…     

反物质——21世纪超级能源

大力开发和利用新能源,是世界各国能源专家的重要研究课题。1996年1月4日,欧洲粒子研究中心宣布其首次合成出反物质的反氢原子,从而使一种全新的能源——反物质的应用成为现实,人类由此开始进入了反物质时代。反物质是物质的镜像,由亚原子粒组成。众所周知,物质是由原子组成的。原子又是由质子、中子和电子组成,其中质子带正电、电子带负电,中子不带电。而反物质则是由正电子、反质子和反中子构成的原子组     

宇宙中有个反地球?

理论上讲,世界上任何物质都存在着一个反物质,那么我们是否可以设想: 宇宙中有个反地球? 新年伊始,传来消息:欧洲核子研究中心的科学家,利用氙原子和反质子碰撞产生了反氢原子。尽管这种在实验条件下产生的反氢原子寿命很短,只有400亿分之一秒,却引起了关心科学的公众极大的兴趣。 这次实验,产生了由反质子与反电子组成的反氢原子。合成出来的东西,虽然只是反原子,还不是反物质的集团,然而毕竟它是人类第一次在地球上造出了反原子,肯定是非     

走近反物质

<正>什么是反物质?就像质子、中子、电子结合起来形成原子一样,反质子、反中子和反电子结合起来形成反原子。由反原子构成的物质就是反物质。当你照镜子时,镜中的那个你如果真的存在并出现在你面前,有人就把它叫做"反你"。科学家想象,在很远很远的地方有一个和我们的世界很相像的世界,但它是一个由反星系、反恒星、反太阳、反房子和反食物等一切反物质构成的世界,他们称它为反物质世界。     

1996年世界十大科技新闻

一、科学家合成反氢原子 1月4日,欧洲核子研究中心宣布,在其“低能反质子环”中制造出9个反氢原子;11月22日,美国费米实验室宣布,利用其对撞机又制造出7个反氢原子。人工制造反物质原子的愿望得以实现。     

“阿尔法”上太空寻找什么

1998年6月2日是令人激动的一天,因为在这一天里人类首次把重达3吨多的“阿尔法磁谱仪”(AMS即Alpha Magnetic Spec-tro-meter)用航天飞机送上了太空,开创了人类探测反物质的新纪元。根据目前公认的大爆炸学说,宇宙是在大约150亿年至200亿年前的一次大爆炸中形成的,宇宙间的     

寻找反物质世界

在欧洲核子研究所的实验室里,每10分钟就有10亿颗反质子,以1/10光速飕飕地从一个环形加速器中飞奔出来。可是要想合成一个最简单的反原子却很不容易。1996年他们制造出9颗反氢原子,一下子成为该年度的科技大新闻。新闻界为何对此给予如此高的评价?也许这联系到一个深奥的原因:反物质世     

已观察到顶夸克的证据

美国费米国家实验室的CDF实验组在对撞能量1.8 GeV的TEVATRON质子-反质子对撞机上观察到了顶夸克的证据。给出顶夸克的质量为174±10_(-12)~(+13)GeV/c~2,产生截面为13.9_(-4.8)~(+6.)Pb     

读者说

正看过了《大科技·科学之谜》2016年第8期《反物质之谜:宇宙丢失的另一半》一文。我认为,如果有重的反物质,那么它们与正物质是不是会相互排斥,而不是像正物质之间那样存在万有引力?如果反物质和正物质是相互排斥的,那么在我们的周围肯定找不到反物质。这可能才是我们找不到它们的原因。大科技读者yyh5501     

反物质之谜:宇宙丢失的另一半

正近一个世纪以来,有一个谜团一直萦绕在物理学家的脑海里:反物质都去哪了?物理学中最大的谜团之一就是——为什么宇宙中有物质?恒星、行星、星系和星系团都是由物质构成的,植物和动物也是由物质构成的。本来这是极为自然的事情,但是另一种奇怪的东西出现后,我们就陷入了理解的困境,这种东西就是反物质。根据我们对宇宙起源和反物质的了解,物质和反物质都应该是不存在的。因为,反物质具有一个非常最重要的特点:当它和物质结合时,会相互湮灭抵消,并产生巨大能量(光子)。另一方面,物理定律表明,宇宙大爆炸产生的巨大能量应该创造了等量的物质和反物     

乘反物质飞船去星际航行

《科技日报》和《人民日报》联合评选1996年世界十大科技新闻,将科学家合成反氢原子列为头条新闻。1996年1月4日,欧洲核子研究中心宣布其首次合成出反物质的反氢原子,从而使一种全新的能源——反物质的应用成为现实,人类由此开始进入了反物质时代。 其实反物质的研究早在30年     

银河系中的反物质云

利用康普敦伽玛射线观测站的帮助,最近侦测到一个巨大但稀薄的反物质云(antimatter cloud)。若这团反物质云位在我们的银河中心附近(离地球约二万五千光年处),那么它的直径大概是3000光年左右。     

北京谱仪国际合作组在质子反质子阈能处发现一个可能的新共振态

北京谱仪国际合作组最近利用588万J/事例数据,在分析J/粒子辐射衰变到正反质子(J/→γpp)的过程中质子和反质子不变质量分布在阈能处发现有奇异的增长,可能解释为一个新的共振态。即J/粒子先衰变成光子和这个可能的新共振     

为何要捕捉“反物质”？

前不久,欧洲科学家首次俘获了少量的“反物质”。他们利用反氢原子具有少许磁性的特点,在强有力的“磁瓶”中制造出反物质,并设法让反氢原子温度降至接近绝对零度,使其处于低能量状态,最终将其“捕获”。这被科学界视为人类研究反物质过程中的一次重大突破,同时也引发了人们的深思：成功“捕获”反物质的意义何在？这次研究成果是否会对现行物理学理论产生影响？     

青蛙问题说明了什么

欧洲粒子物理研究所——设在日内瓦的欧洲各国合作的物理学实验室的研究人员已经首次创造出了相当多的反物质原子。到去年11月，他们已经合成了数十万个反     

对称性与宇宙模型

存在着对称的正物质宇宙、反物质宇宙。宇宙(真空介电常数μ>0,磁导率μ>0)中运行的能量(光线)是右手能量,定义为正能量,引力场表现为右手性;反宇宙(真空μ<0,μ<0)中运行的是左手能量,定义为负能量,引力场表现为左手性。右手性引力场与左手性引力场相互作用是相斥作用,即正物质与反物质间的万有引力相互作用是斥力作用。正是反宇宙的斥力作用使得宇宙星系间加速膨胀,表现为暗能量现象。说明了引力场使对称性破缺,无引力场时宇称守恒。     

地球磁场及其应用

通过对地球磁场的研究,得出地球磁场是由大气电与地球的相对运功产生的.由地球和木星的磁轴与自转轴的夹角大小,得出地球、木星、太阳的内部结构相近似,木星和太阳不是由H和He组成的气体星,这与太阳中微子探测的事实相一致(太阳中微子亏损使人们对太阳现有结构理论提出质疑)与彗木相撞的现象相一致.通过太阳结构提出了核聚变研完的新思路.通过木星结构得出木星上有可能有智慧生物存在.由地球结构和地球不断膨胀、地球自转减慢和地球大气的成因,提出了地震的成因.由地球磁场在历史上曾经有多次极性倒转,得出银河系中有很多正物质星球,也有很多反物质星球,这与狄拉克的宇宙中正、反物质星球应各占一半的反物质理论相一致,进而得出彗星是由反物质组成的,超新星爆发是正、反物质星球相撞产生的,通过超新星爆发的遗迹,提示我们如何利用和控制正物质与反物质的湮灭反应;提出了冰河期的成因;设计了以地球磁场作为飞行环境的新型飞行器--地磁力飞行器. 提出了核聚变研完的新思路.通过木星结构得出木星上有可能有智慧生物存在.由地球结构和地球不断膨胀、地球自转减慢和地球大气的成因,提出了地震的成因.由地球磁场在历史上曾经有多次极性倒转,得出银河系中有很多正物质星球,也 很多反物质星球,这与驮拉克的宇宙中正、反物质星球应各占一半的反物质理论相一致,进而得出彗星是由反物质组成的,超新星爆发是正、反物质星球相撞产生的,通过超新星爆发的遗迹,提示我们如何利用和控制正物质与反物质的湮灭反应;提出了冰河期的成因;设计了以地球磁场作为飞行环境的新型飞行器--地磁力飞行器. 提出了核聚变研完的新思路.通过木星结构得出木星上有可能有智慧生物存在.由地球结构和地球不断膨胀、地球自转减慢和地球大气的成因,提出了地震的成因.由地球磁场在历史上曾经有多次极性倒转,得出银河系中有很多正物质星球,也 很多反物质星球,这与驮拉