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  玍丶幾 2006-06-06 00:00:00

  一種基本微粒

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  2010大圣 2006-06-07 00:00:00

  輕子就是不參與強相互作用的費米子，它們參與弱相互作用與電磁作用。它們的自旋為1/2。至今實驗上還沒有發(fā)現(xiàn)輕子有任何結(jié)構(gòu)，所以通常被認為自然界Z基本的粒子之一。

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  123mumu66 2006-06-06 00:00:00

  關(guān)于τ中微子 發(fā)現(xiàn)τ中微子是對自然規(guī)律更深的認識 經(jīng)歷20多年的搜尋，由美、日、韓、希臘等國54名科學家組成的國際合作組于7月20日宣布，利用美國費米實驗室的加速器，首次發(fā)現(xiàn)了能夠證明自然界中Z捉摸不定、小得令人難以置信的Z后一種微小粒子—τ中微子存在的直接證據(jù)，這項突破性的成果宣布后在物理學界引起了極大的反響。τ中微子的發(fā)現(xiàn)在人類科學發(fā)展史上究竟有何重大意義呢？筆者帶著有關(guān)問題走訪了ZG科學院高能物理所所長陳和生（以下簡稱陳）。 筆者：近代物理學研究認為物質(zhì)的Z小構(gòu)成單位不是原子和分子，而是被稱為夸克和輕子的更小粒子，它們的尺寸非常之?。ㄖ两襁€無法判斷其大小）。目前已知的夸克有6種，包括下、上、奇異、粲、底和頂，輕子則有6種，包括電子、電子中微子、μ子（繆子）、μ中微子、τ子（陶子）和τ中微子。請問現(xiàn)在這12個基本粒子家族聚齊后，有何意義？ 陳：20世紀60—70年代，格拉肖、溫伯格和薩拉姆三位科學家對基本粒子進行了分類，提出粒子物理學的框架是標準模型，其主要內(nèi)容就是組成所有物質(zhì)的這12種基本粒子。自1897年，科學家通過實驗首先發(fā)現(xiàn)了電子，約百年后1995年檢測到了第11個基本粒子，到本世紀末發(fā)現(xiàn)的Z后一個粒子τ中微子，這對于驗證粒子物理學基本模型又走出了關(guān)鍵性的一步。 筆者：在已發(fā)現(xiàn)的中微子中，τ中微子是第三種，也許是Z后一種中微子。前兩種中微子—電子中微子和μ中微子—分別是1956年和1963年被發(fā)現(xiàn)的。有科學家說，中微子質(zhì)量之謎的破譯將把物理學推向一個新階段。如此說來，粒子物理學的發(fā)展前景將會怎樣？ 陳：中微子無處不在，以光速飛速運動，由于它不帶電荷，與其它粒子只有弱作用。截止到二三年前，人們以為它可能像光子一樣沒有質(zhì)量，但之后事情發(fā)生了變化。根據(jù)日本超級神岡地下實驗室的中微子研究結(jié)果，科學家開始認為中微子是有質(zhì)量的。目前根據(jù)實驗線索表明，這三種中微子很有可能有質(zhì)量和相互之間發(fā)生轉(zhuǎn)換，質(zhì)量的范圍已可預(yù)測，但確切的數(shù)值尚待于研究；它們之間相互轉(zhuǎn)換，是指其本身具有轉(zhuǎn)變的幾率，比如電子中微子有可能會變成μ中微子、μ中微子又可能變成τ中微子，這之間的轉(zhuǎn)換機制正是我們要研究的。這些就是粒子物理學下一步研究的方向之一。 筆者：有科學家說對于中微子的研究可以揭示宇宙質(zhì)量及浩瀚太空中各種星體的許多奧秘，科技日報的許多讀者渴望了解研究中微子的科學意義。 陳：宇宙中我們可見的物質(zhì)占5—10％，而其它90％以上是不發(fā)光的暗物質(zhì)，而中微子則是組成這些暗物質(zhì)的重要組成部分。盡管它很輕，但是它對于研究宇宙總的質(zhì)量構(gòu)成有著重要的貢獻。在自然界中，中微子產(chǎn)生于一些星體或星系的反應(yīng)過程，無時無刻不在穿過地球，所以，對中微子的研究將使人們對宇宙的演化、構(gòu)成等有著更深的認識。 筆者：因發(fā)現(xiàn)τ輕子而榮獲諾貝爾獎的物理學獎的馬丁·佩爾說，“證實τ子中微子的存在具有里程碑的意義，科學家將有機會獲得更多關(guān)于其它粒子的認識”，請問此話怎么理解？ 陳：這次重大研究發(fā)現(xiàn)τ中微子轉(zhuǎn)換成τ輕子，就證明了τ中微子的存在。由此可見它們之間是相互轉(zhuǎn)換的。但在找到粒子家族的全部成員之前，就難以開展此方面的研究?，F(xiàn)在科學家們就可以進一步開展對這些粒子的研究。 筆者：請您談一下我國在粒子物理學方面的研究現(xiàn)狀。 陳：長期以來，我國科學家對中微子的研究十分重視，在理論和實驗方面做過許多貢獻。1992年在北京正負電子對撞機上精確測量出τ輕子的質(zhì)量，這對τ中微子的研究有重要意義，糾正了在此之前國際上測量結(jié)果的重大偏差?，F(xiàn)在我們正在積極策劃，將選擇適當場所，開展有關(guān)中微子的試驗，以期對粒子物理學能夠有更深的探究。 筆者：從某種意義上講，粒子物理學可謂是對微觀世界的探秘，人們談及它似乎感到有些抽象，認為它與實際生活似乎有些遙遠，請問您是怎樣看的？ 陳：舉個例子，100年前，居里夫人發(fā)現(xiàn)了原子核的衰變，當時并不知道這將有什么用，而40年后，人們發(fā)現(xiàn)它可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域當中，如制造原和發(fā)電。若問發(fā)現(xiàn)τ中微子會對實際生活有什么直接影響，我的回答是，到目前為止不知道。只能說我們對于自然規(guī)律有了更深的認識，在科學發(fā)展史的進程中我們?nèi)祟愑智斑M了一步。發(fā)現(xiàn)τ中微子是對自然規(guī)律更深的認識□華凌經(jīng)歷20多年的搜尋，由美、日、韓、希臘等國54名科學家組成的國際合作組于7月20日宣布，利用美國費米實驗室的加速器，首次發(fā)現(xiàn)了能夠證明自然界中Z捉摸不定、小得令人難以置信的Z后一種微小粒子—τ中微子存在的直接證據(jù)，這項突破性的成果宣布后在物理學界引起了極大的反響。τ中微子的發(fā)現(xiàn)在人類科學發(fā)展史上究竟有何重大意義呢？筆者帶著有關(guān)問題走訪了ZG科學院高能物理所所長陳和生（以下簡稱陳）。 筆者：近代物理學研究認為物質(zhì)的Z小構(gòu)成單位不是原子和分子，而是被稱為夸克和輕子的更小粒子，它們的尺寸非常之?。ㄖ两襁€無法判斷其大小）。目前已知的夸克有6種，包括下、上、奇異、粲、底和頂，輕子則有6種，包括電子、電子中微子、μ子（繆子）、μ中微子、τ子（陶子）和τ中微子。請問現(xiàn)在這12個基本粒子家族聚齊后，有何意義？ 陳：20世紀60—70年代，格拉肖、溫伯格和薩拉姆三位科學家對基本粒子進行了分類，提出粒子物理學的框架是標準模型，其主要內(nèi)容就是組成所有物質(zhì)的這12種基本粒子。自1897年，科學家通過實驗首先發(fā)現(xiàn)了電子，約百年后1995年檢測到了第11個基本粒子，到本世紀末發(fā)現(xiàn)的Z后一個粒子τ中微子，這對于驗證粒子物理學基本模型又走出了關(guān)鍵性的一步。 筆者：在已發(fā)現(xiàn)的中微子中，τ中微子是第三種，也許是Z后一種中微子。前兩種中微子—電子中微子和μ中微子—分別是1956年和1963年被發(fā)現(xiàn)的。有科學家說，中微子質(zhì)量之謎的破譯將把物理學推向一個新階段。如此說來，粒子物理學的發(fā)展前景將會怎樣？ 陳：中微子無處不在，以光速飛速運動，由于它不帶電荷，與其它粒子只有弱作用。截止到二三年前，人們以為它可能像光子一樣沒有質(zhì)量，但之后事情發(fā)生了變化。根據(jù)日本超級神岡地下實驗室的中微子研究結(jié)果，科學家開始認為中微子是有質(zhì)量的。目前根據(jù)實驗線索表明，這三種中微子很有可能有質(zhì)量和相互之間發(fā)生轉(zhuǎn)換，質(zhì)量的范圍已可預(yù)測，但確切的數(shù)值尚待于研究；它們之間相互轉(zhuǎn)換，是指其本身具有轉(zhuǎn)變的幾率，比如電子中微子有可能會變成μ中微子、μ中微子又可能變成τ中微子，這之間的轉(zhuǎn)換機制正是我們要研究的。這些就是粒子物理學下一步研究的方向之一。 筆者：有科學家說對于中微子的研究可以揭示宇宙質(zhì)量及浩瀚太空中各種星體的許多奧秘，科技日報的許多讀者渴望了解研究中微子的科學意義。 陳：宇宙中我們可見的物質(zhì)占5—10％，而其它90％以上是不發(fā)光的暗物質(zhì)，而中微子則是組成這些暗物質(zhì)的重要組成部分。盡管它很輕，但是它對于研究宇宙總的質(zhì)量構(gòu)成有著重要的貢獻。在自然界中，中微子產(chǎn)生于一些星體或星系的反應(yīng)過程，無時無刻不在穿過地球，所以，對中微子的研究將使人們對宇宙的演化、構(gòu)成等有著更深的認識。 筆者：因發(fā)現(xiàn)τ輕子而榮獲諾貝爾獎的物理學獎的馬丁·佩爾說，“證實τ子中微子的存在具有里程碑的意義，科學家將有機會獲得更多關(guān)于其它粒子的認識”，請問此話怎么理解？ 陳：這次重大研究發(fā)現(xiàn)τ中微子轉(zhuǎn)換成τ輕子，就證明了τ中微子的存在。由此可見它們之間是相互轉(zhuǎn)換的。但在找到粒子家族的全部成員之前，就難以開展此方面的研究。現(xiàn)在科學家們就可以進一步開展對這些粒子的研究。 筆者：請您談一下我國在粒子物理學方面的研究現(xiàn)狀。 陳：長期以來，我國科學家對中微子的研究十分重視，在理論和實驗方面做過許多貢獻。1992年在北京正負電子對撞機上精確測量出τ輕子的質(zhì)量，這對τ中微子的研究有重要意義，糾正了在此之前國際上測量結(jié)果的重大偏差?，F(xiàn)在我們正在積極策劃，將選擇適當場所，開展有關(guān)中微子的試驗，以期對粒子物理學能夠有更深的探究。 筆者：從某種意義上講，粒子物理學可謂是對微觀世界的探秘，人們談及它似乎感到有些抽象，認為它與實際生活似乎有些遙遠，請問您是怎樣看的？ 陳：舉個例子，100年前，居里夫人發(fā)現(xiàn)了原子核的衰變，當時并不知道這將有什么用，而40年后，人們發(fā)現(xiàn)它可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域當中，如制造原和發(fā)電。若問發(fā)現(xiàn)τ中微子會對實際生活有什么直接影響，我的回答是，到目前為止不知道。只能說我們對于自然規(guī)律有了更深的認識，在科學發(fā)展史的進程中我們?nèi)祟愑智斑M了一步。 -------------------------------------------------------------------------------- 檢測出τ中微子 早在25年以前，物理學家們就認為宇宙中的一切物質(zhì)均已獲得合理解釋。在物理學家所說的“標準模型”中，亞原子粒子被區(qū)分為4個家族，每個家族有3代成員，但作為“孫子輩”之一的τ中微子卻仿佛消失了一般，哪兒也找不到它的蹤影。 去年7月，一個國際性科學家小組總算誘使τ中微子離開藏身之地露面了。該研究組采取“武力”與精心分析相結(jié)合的辦法：先使一疊攝影感光板受到數(shù)以百萬計中微子的轟擊，再把膠片送到日本去做分析。在這里，每個感光板皆接受數(shù)字式掃描，而整疊感光板則通過電子技術(shù)復(fù)原。于是科學家便能制作一幅立體道路圖，它顯示出每個粒子在穿越這疊感光板時所經(jīng)過的路線。結(jié)果，積累了3年的研究資料表明僅有4個τ中微子被檢測出來。 這一發(fā)現(xiàn)為將來利用τ中微子進行研究提供了機會。尤其需要的是能使研究人員得以精確探索中微子具有質(zhì)量的可能性—一旦獲得肯定結(jié)果，就會導(dǎo)致“標準模型”受到懷疑?？梢哉f，τ中微子的發(fā)現(xiàn)非但沒有促成粒子家族的“大團圓”，反倒使它分崩離析了。 用相對論性重離子探索亞原子之謎 去年在布魯克黑文國家實驗室里試驗成功的相對論性重離子Collider，眼下正被用來探查亞原子的秘密，它以接近于光的速度（光速的99.995%）不間斷地分裂金離子。這一過程導(dǎo)致質(zhì)子和中子解體，形成稱之為夸克－膠子等離子體的粒子混合物。這種物質(zhì)狀態(tài)如此罕見，它只在“創(chuàng)世大爆炸”后存在了1微秒左右。（參見本刊2000年8月號12頁《實驗室烹出“混沌湯”》一文）。 摘自：科技新時代 -------------------------------------------------------------------------------- 科學家發(fā)現(xiàn)τ子中微子 12個基本粒子家族聚齊 吳仲國 華盛頓時間7月20日，以日本名古屋大學丹羽公雄教授為ZX的日美韓希臘等國54人組 成的國際科研小組，利用美國費米實驗室的加速器經(jīng)過3年的合作研究，首次發(fā)現(xiàn)了表明τ子中微子存在的直接證據(jù)。至此，粒子物理學標準模型中的12個基本粒子自1897年電子被發(fā) 現(xiàn)后經(jīng)百余年終于被人類文明全部發(fā)現(xiàn)。 根據(jù)粒子物理學標準模型，物質(zhì)由12種基本粒子構(gòu)成，它們包括6種夸克和6種輕子。此前，科學家通過實驗陸續(xù)探測到了除τ子中微子外的其它11種基本粒子，只有τ子中微子尚未被直接探測到。由于τ子中微子不帶電荷，幾乎不與其他粒子發(fā)生反應(yīng)，因此很難被發(fā)現(xiàn)。自1997年丹羽教授利用費米實驗室的粒子加速器制造了中微子束，以鐵板和照相干板重合為鐵 板靶開始了實驗。他們先后從600多萬個粒子軌跡中鑒定出4個表明τ輕子存在和衰變的痕跡，而τ輕子是表明τ子中微子存在的關(guān)鍵線索。據(jù)科學家計算，幾十萬億個τ子中微子中才 能有1個與靶中的鐵原子核相互作用并生成1個τ輕子，因而此次鑒定出τ輕子存在及衰變的 痕跡便直接證明了τ子中微子的存在。 因發(fā)現(xiàn)τ輕子而榮獲1995年諾貝爾物理學獎的馬丁·佩爾說，證實τ子中微子的存在具有里 程碑的意義。佩爾指出，費米實驗室的研究開辟了一個全新的世界，科學家將有機會獲得更 多關(guān)于其他粒子的認識。 科學家同時表示，找到τ子中微子存在的證據(jù)并不意味著中微子物理學篇章的完成。研究人 員正在探索中微子是否有質(zhì)量，其結(jié)果就有可能影響粒子物理學的標準模型。并使人們對演 化、構(gòu)成等有更深的認識。中微子家族的聚齊，中微子質(zhì)量之謎的破譯，必將把物理學推向 一個新時代。 -------------------------------------------------------------------------------- 科普知識：τ子（陶子）中微子 http://www.sina.com.cn 2000/07/24 10:35 科技日報 近代物理學研究認為，物質(zhì)的Z小構(gòu)成單位不是原子和分子，而是被稱為夸克和輕子的更小粒子，它們的尺寸不足原子的十億分之一。目前已知的夸克和輕子各有6種，所有物質(zhì)都是由這12種基本粒子組成的。這也是粒子物理標準模型的主要內(nèi)容。 夸克包括下、上、奇異、粲、底、頂6種。輕子也有6種，即電子、電子中微子、μ子(繆子)、μ子中微子、τ子(陶子)和τ子中微子。此前，科學家們陸續(xù)通過實驗檢測到了除τ子中微子外的其它11種基本粒子，但卻一直沒有發(fā)現(xiàn)τ子中微子存在的直接證據(jù)。 20世紀30年代，科學家發(fā)現(xiàn)原子核在衰變前后的能量不一致。瑞士物理學家泡利對此提出假設(shè)，有種新粒子“竊走了”能量。后來的發(fā)現(xiàn)證明泡利的假設(shè)是正確的，物理學家費米遂將這種微小的中性粒子稱為中微子。中微子無處不在，以光速飛奔，卻又幾乎不與周圍的物質(zhì)發(fā)生作用。在自然界里，中微子產(chǎn)生于太陽內(nèi)的放射性衰變過程或者宇宙射線中，它可以揭示宇宙質(zhì)量及浩瀚太空中各種星體的許多奧秘。 1982年，美國費米實驗室科學家用實驗支持了τ子中微子存在的假設(shè)。1989年，歐洲核子研究ZX科學家證實了τ子中微子是標準模型中的第三個、也是Z后一個中微子，但他們無法找到直接證據(jù)。 1994年，加利福尼亞大學研究生維多里奧·保羅內(nèi)和費米實驗室的物理學家布雷南·倫德博格提出了“τ子中微子直接觀測器”的構(gòu)想，并得到了費米國家實驗室的支持。直接觀測器于1996年建造完成。從1997年開始，美、日、希、韓的54名科學家用此探測τ子中微子，歷時三年終于找到它存在的證據(jù)。 中微子的發(fā)現(xiàn)，對于人類揭開物質(zhì)構(gòu)成之謎以及探索宇宙天體奧秘等都有重要意義。但此次發(fā)現(xiàn)τ子中微子存在的直接證據(jù)并不意味著粒子物理學篇章的完成。研究人員正在探索中微子是否有質(zhì)量，其結(jié)果就有可能影響粒子物理學的標準模型，并使人們對宇宙演化、構(gòu)成等有更深的認識。(吳偉農(nóng)) -------------------------------------------------------------------------------- 科學家發(fā)現(xiàn)τ子（陶子）中微子存在的直接證據(jù) 新華社華盛頓7月21日電（記者吳偉農(nóng)）美國費米國家實驗室21日宣布，該實驗室中來自美國、日本、希臘和韓國的科學家經(jīng)過3年的合作研究，首次發(fā)現(xiàn)了表明τ子（陶子）中微子存在的直接證據(jù)。至此，粒子物理學標準模型中的12種基本粒子已全部被直接探測到。 參加這一研究的美國加利福尼亞大學物理學家菲利普·雅格爾接受本社記者電話采訪時說，發(fā)現(xiàn)τ子中微子存在的直接證據(jù)具有重要意義，它使得科學家對物質(zhì)基本粒子有了完整的認識。 按照粒子物理學標準模型，物質(zhì)由12種基本粒子構(gòu)成，它們包括6種夸克和6種輕子?？淇税ㄏ?、上、奇異、粲、底、頂6種。輕子則包括電子、電子中微子、μ子（繆子）、μ子中微子、τ子（陶子）和τ子中微子。此前，科學家通過實驗陸續(xù)探測到了除τ子中微子外的其他11種基本粒子，但卻一直沒有發(fā)現(xiàn)τ子中微子存在的直接證據(jù)。 1978年，美國斯坦福大學物理學家馬丁·佩爾從理論上證明了τ子中微子的存在，但由于τ子中微子不帶電，又幾乎不與周圍物質(zhì)相互作用，科學家很難直接探測到它。 1994年，雅格爾指導(dǎo)的一名學生——加利福尼亞大學研究生維多里奧·保羅內(nèi)和費米實驗室的物理學家布雷南·倫德博格提出了“τ子中微子直接觀測器”的構(gòu)想，這一想法得到費米國家實驗室的支持。直接觀測器于1996年建造完成。從1997年開始，美、日、希、韓的54名科學家用它探測τ子中微子。 科學家的具體操作過程是，用粒子加速器制造一股可能含有τ子中微子的中微子束，然后讓中微子束穿過“τ子中微子直接觀測器”內(nèi)一個約1米長的鐵板靶。這一鐵板靶被兩層感光乳劑夾著，感光乳劑類似于膠卷，能夠“記錄”粒子與鐵原子核的相互作用。物理學家用3年時間從靶上的600多萬個粒子軌跡中鑒定出了4個表明τ輕子存在和衰變的痕跡，而τ輕子是表明τ子中微子存在的關(guān)鍵線索。據(jù)科學家計算，幾十萬億個τ子中微子中才能有1個與靶中的鐵原子核相互作用并生成1個τ輕子，因而此次鑒定出τ輕子存在及衰變的痕跡便直接證明了τ子中微子的存在。 因發(fā)現(xiàn)τ輕子而榮獲1995年諾貝爾物理學獎的馬丁·佩爾說，證實τ子中微子的存在具有里程碑的意義。佩爾指出，費米實驗室的研究開辟了一個全新的世界，科學家將有機會獲得更多關(guān)于其他粒子的認識。 科學家同時表示，找到τ子中微子存在的證據(jù)并不意味著中微子物理學篇章的完成。研究人員正在探索中微子是否有質(zhì)量，其結(jié)果就有可能影響粒子物理學的標準模型，并使人們對宇宙演化、構(gòu)成等有更深的認識。 新華社 2000年07月22日 -------------------------------------------------------------------------------- 藏在南極地下的中微子望遠鏡 2001.4.2 一種深深隱藏于南極冰層之下的神奇的望遠鏡將繪制出diyi幅高能中微子粒子從太空轟擊地球的飛行路徑圖。這種名為南極μ介子和高能中微子探測器陣列（AMANDA）的裝置由幾個由保齡球大小的玻璃探測器形成的上千米長的導(dǎo)線束構(gòu)成。盡管迄今為止這種裝置尚未能找到宇宙中微子的來源，但是天文學家相信這一計劃以及它的繼任者將在不久的將來捕捉到大量來自一些宇宙能量場中的粒子。 銀河系外的中微子來自于一些基本粒子在圍繞像黑洞一樣巨大的物體飛行時與之或相互之間發(fā)生的碰撞。中微子極少與其它物質(zhì)相互作用，因此可以像幽靈一樣穿過大量的物質(zhì)卻幾乎不發(fā)生任何變化。在巨大的地下水儲藏池偶爾可以瞥見從太陽中溢出的相對低能的中微子，但是這些“望遠鏡”無法搜集到足夠多的來自遙遠物質(zhì)的中微子進而進行對其研究，而且這樣的探測器通常無法指明中微子運行的方向。 但是AMANDA卻能夠完成這一任務(wù)。與傳統(tǒng)的望遠鏡向上搜索太空不同，AMANDA探測器是向下看的“望遠鏡”。它的由677個玻璃球狀的探測器構(gòu)成的500米乘120米的陣列，由電纜懸垂于南極1.5公里以下的冰層中。陸地將除了中微子以外的一切放射物質(zhì)過濾清除掉。中微子與一些冰分子發(fā)生的碰撞，產(chǎn)生了一種特殊的微藍色光芒，稱為切倫科夫輻射。這些球狀探測器就像圣誕節(jié)的一串串彩燈一樣，沿著切倫科夫光束的路徑每個玻璃球幾乎是同步的相繼閃亮。將這一路徑逆轉(zhuǎn)，天文學家們就可以追蹤中微子的源頭。到目前為止被AMANDA記錄在案的中微子“事件”已有188宗，但是與較近的中微子源，例如宇宙射線與地球大氣層中的粒子產(chǎn)生的碰撞相比，研究人員尚不能確定任何來自銀河系之外物質(zhì)的中微子。來自美國威斯康星州立大學的天體物理學家Francis Halzen表示，“但是我們將提高儀器的靈敏度，希望我們能夠有所發(fā)現(xiàn)”。 如今使天文學家們滿意的是AMANDA正在按計劃工作著。他們期待當AMANDA發(fā)展成為一個“方冰塊”——由4800個探測器構(gòu)成的1平方公里的陣列時，能夠有更大的發(fā)現(xiàn)。來自美國新澤西州普林斯頓高級研究協(xié)會的天體物理學家John Bahcall認為，“AMANDA就像早期的福特車一樣，是一個巨大的突破，是初期Z大的一項成就”，他說，“但是我們是不會滿意的，直到我們擁有了方冰塊——中微子望遠鏡中的卡迪拉克為止”。 -------------------------------------------------------------------------------- 科學家在南極冰層中探測高能中微子 2001-03-26 11:00 新華網(wǎng)倫敦3月25日專電（記者王艷紅）美國和歐洲科學家合作進行的一項試驗發(fā)現(xiàn)，南極純凈的冰層深處可能是探測高能中微子的Z佳場所?？茖W家正在籌劃在南極冰蓋中建設(shè)大型“中微子望遠鏡”。 中微子是一種不帶電、質(zhì)量很小的基本粒子，極少與其它粒子相互作用，因此可以穿過大量的物質(zhì)卻幾乎不發(fā)生任何變化。這種穿透力使中微子能夠?qū)⑦b遠星系核心或宇宙邊緣等區(qū)域的信息完好無損地帶給我們，但也使捕捉中微子成為一件非常困難的工作，尤其是數(shù)量稀少的高能中微子。 科學家在新一期的英國《自然》雜志上報告說，他們在南極冰蓋中埋植了302個光電倍增管探測器，深度在1500至2000米之間。探測器陣列形成一個直徑120米、高500米的圓錐體。所有探測器都指向地球深處即北極的一方，尋找穿透地球的高能中微子。 中微子極少與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但偶爾會與其它粒子相撞，產(chǎn)生一個μ（注：希臘字母繆）介子，伴以一抹特殊的微藍色光芒，稱為切倫科夫輻射。極地深處的冰雪純凈透明，使這種暗淡而短暫的藍光能夠在不失真的情況下被觀測到。 在1997年冬季138天的觀測中，這一名為“南 極μ介子和高能中微子探測器陣列（AMANDA）”的裝置共觀察到263個高能中微子的蹤跡。普通的小型地下中微子探測器需要長得多的時間才能有這樣的成果。 科學家已經(jīng)在1997至1999年間將植入冰層的探測器數(shù)量增加了677個。如果資金允許，他們希望能夠?qū)⑻綔y器數(shù)量進一步增至4800個，使有效觀測面積擴大到1平方公里，提高觀測精度。據(jù)認為，如果這個“中微子望遠鏡”建成，將對高能中微子天文學作出重要貢獻。（完） -------------------------------------------------------------------------------- 歐洲粒子物理ZX擬測量中微子質(zhì)量 歐洲粒子物理ZXZ近通過了一項中微子研究新計劃，以期通過利用粒子加速器遠程發(fā)射中微子來精確測量出它的質(zhì)量和衰變率，從而進一步解釋太陽中微子短缺之謎。 太陽中微子短缺問題是當今物理學界和天文學界的懸案之一，它對恒星物理、太陽物理以及粒子物理等提出了嚴峻挑戰(zhàn)。 中微子是基本粒子的一種，它不帶電，穩(wěn)定，穿透力非常強。它的存在是科學家在研究原子核衰變時從理論上首先提出的，但由于它同其他物質(zhì)的作用極為微弱，直到1956年才被美國物理學家在核反應(yīng)堆實驗中觀察到。根據(jù)目前大多數(shù)理論，中微子的靜止質(zhì)量應(yīng)該為零，但實驗結(jié)果卻與這些理論值不符，這使得天文學界和物理學界的專家們大為困惑。 ( 轉(zhuǎn)自〖《搜孤》新聞〗 2000/03/08，22:17 ) -------------------------------------------------------------------------------- 歐洲通過中微子研究新計劃 據(jù)海外媒體報道，歐洲粒子物理ZX不久前通過了一項中微子研究新計劃，以期通過利用粒子加速器遠程發(fā)射中微子來精確測量出它的質(zhì)量和衰變率，從而進一步揭開太陽中微子的面紗。 根據(jù)歐洲粒子物理ZX的計劃，從2005年5月開始，該ZX每年將用粒子加速器發(fā)射數(shù)以億計的大量中微子。這些中微子將從瑞士日內(nèi)瓦出發(fā)，穿過阿爾卑斯山脈之下的地層，Z終抵達設(shè)置在意大利薩索山格蘭薩索隧道中的物理實驗室。據(jù)介紹，這一射程為730公里，所需時間為2.5毫秒。目前該ZX的首要任務(wù)是解決設(shè)備方面的一些技術(shù)問題，以建造用于發(fā)射中微子的粒子加速器和用于捕獲中微子的GX探測器。 歐洲粒子物理ZX的科學家們期望通過意大利物理實驗室捕獲的中微子數(shù)量和種類的研究，精確計算出各類中微子的質(zhì)量和在一定距離內(nèi)的衰變率，爭取為中微子短缺問題找到一個準確的答案。 太陽中微子短缺問題是當今物理學界和天文學界的懸案之一，它對恒星物理、太陽物理以及粒子物理等提出了嚴峻挑戰(zhàn)。 中微子是基本粒子的一種，它不帶電，穩(wěn)定，穿透力非常強。它的存在是科學家研究原子核衰變時從理論上首先提出的，但由于它同其他物質(zhì)的作眉??⑷酰??到1956年才被美國物理學家在核反應(yīng)堆實驗中觀察到。根據(jù)目前大多數(shù)理論，中微子的靜止質(zhì)量應(yīng)該為零，但實驗結(jié)果卻與這些理論值不符，這使得天文學界和物理學界的專家們大為困惑。 目前科學界關(guān)于太陽中微子的理論很多，美國、俄國、日本等國的科學家也在進行各種相關(guān)實驗，但至今尚未有人能圓滿解釋中微子短缺之謎。

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