传统方法vs中微子探测:谁更胜一筹?

从"幽灵计划"到超级神冈:捕捉难以捕捉的粒子 七十年前,物理学家 Clyde Cowan 与 Frederick Reines 把一台自制10吨探测器用厚铅墙与湿沙袋包裹,安置在南卡罗来纳州萨凡纳河核反应堆旁。他们称实验为"波尔tergeist计划"(幽灵计划),目的正是捕捉幽灵——中微子。这一案例成为粒子探测史上的里程碑。 早在四分之一世纪前,物理学家就困惑于β衰变中能量似乎凭空消失。1930年,奥地利物理学家 Wolfgang Pauli 提出激进解释:一种几乎无法探测的粒子悄悄带走了缺失的能量。"我做了一件可怕的事,"他告诉朋友,"我假设了一个无法被探测的粒子。"这就是中微子——质量近乎为零、不带电,能几乎不受阻碍地穿过地球与我们的身体。 1956年6月,来自洛斯阿拉莫斯国家实验室的两位物理学家给 Pauli 发电报:"我们高兴地通知您,我们已明确探测到中微子。"注意力随即转向更宏大的问题:若核反应产生中微子,能否......阅读全文

传统方法-vs-中微子探测:谁更胜一筹?

从"幽灵计划"到超级神冈:捕捉难以捕捉的粒子 七十年前,物理学家 Clyde Cowan 与 Frederick Reines 把一台自制10吨探测器用厚铅墙与湿沙袋包裹,安置在南卡罗来纳州萨凡纳河核反应堆旁。他们称实验为"波尔tergeist计划"(幽灵计划),目的正是捕捉幽灵——中微子。这一

日本地下探测器首次发现超新星中微子

每隔几秒钟,在可观测宇宙的某个地方,就有一个大质量恒星坍缩并以超新星爆炸形式释放。物理学家称,日本的超级神冈探测器现在可能正从这些“大灾难”中收集稳定的微中子,相当于每年探测到几次这样的事件。这些微小的亚原子粒子对了解超新星内部发生的事情至关重要。因为它们从恒星坍缩的核心飞出、穿过太空,所以可以提供

日本中微子观测装置“超级神冈探测器”首亮相

中新网6月11日电 据日媒报道,10日,日本东京大学宇宙线研究所公开了位于岐阜县飞驒市神冈矿山地下的中微子观测装置“超级神冈探测器”。目前,该装置为了容易检出中微子正在开展改造工程。据悉,本次是该装置近12年来首次公开亮相。 据报道,该装置位于矿山地下大约千米处,在装满约5万吨纯水的直径3

诺奖得主小柴昌俊是如何成功探测到中微子

  11月12日,日本实验高能物理学家小柴昌俊去世。  小柴昌俊生于1926年,因为对“宇宙中微子探测”的贡献,与戴维斯(Ray Davis Jr.)分享了2002年诺贝尔物理学奖的一半,另一半授予了对宇宙X射线探测做出重要贡献的贾科尼(R. Giacconi)[1]。  小柴昌俊是一位杰出的科学家

研究显示:中微子探测效果提升显著

从 1930 年一个被认为无法探测的假设粒子,到今天用南极冰层与地中海深海捕捉高能宇宙信使,物理学家追踪与捕获中微子的能力,在七十年间实现了数量级式的跃升。 核心数据:从理论预言到精确测量 1930 年,奥地利物理学家 Wolfgang Pauli 为解释 beta 衰变中看似丢失的能量,提

日本超级神冈计划启动:5万吨超纯水寻中微子

  北京时间11月28日消息,据英国《泰晤士报》报道,日本超级神冈探测器(Super-K)计划是有史以来人类进行的最为复杂的科学试验,这项计划涉及到一个巨大的地下洞穴、5万吨超纯水和数千个非常轻巧的灵敏探测器,该计划从24日开始进行。它的目标是捕获中微子。   尽管中微子是宇宙中最普遍的一种粒

中微子振荡问鼎诺贝尔奖-粒子物理新篇开启

  10月6日下午,诺贝尔物理学奖揭晓。日本科学家梶田隆章(Takaaki Kajita)和加拿大科学家阿瑟•麦克唐纳(Arthur B. McDonald)获奖,原因是发现了中微子振荡,证实了中微子有质量。  粒子物理,可谓诺贝尔物理学奖的“宠儿”。“这是粒子物理领域第19次获得诺贝尔物理学奖。”

中微子振荡问鼎诺贝尔奖-粒子物理新篇开启

10月6日下午,诺贝尔物理学奖揭晓。日本科学家梶田隆章(TakaakiKajita)和加拿大科学家阿瑟•麦克唐纳(Arthur B. McDonald)获奖,原因是发现了中微子振荡,证实了中微子有质量。 粒子物理,可谓诺贝尔物理学奖的“宠儿”。“这是粒子物理领域第19次获得诺贝尔物理学

日本2019财年科学预算要超百亿美元?

日本2019财年科学预算要超百亿美元?超算、中微子探测器等基础研究大项目最“受宠”图片均来自网络美国《科学》杂志官网在9月4日的报道中指出,尽管日本政府正面临着严峻的财政挑战,但其科学部门仍希望国家能再次大力支持基础研究。日本文部科学省(MEXT)近日提出了一项超百亿美元的雄心勃勃的预算提案,希望政

“高山”之巅:1998年那个中微子物理学的春天

1998年6月4日至9日,中微子物理学界的盛会NEUTRINO’98在日本高山(Takayama)召开,它开启了中微子物理学的春天。在随后的20年间,中微子振荡实验取得了一个又一个突破性的成果。回过头来看,那次会议的规格之高和历史意义之深远,怎么说都不过分。 当年参加NEUTRINO’98会议的诺贝

变形中微子有望破解反物质之谜

超级神冈探测器正在搜寻物质和反物质间的差异。  为何宇宙中充满了物质而非反物质是物理学的最大谜题之一。现在,日本的一项研究或许给出了答案:中微子这种亚原子粒子在物质形态和反物质形态的表现不同。  在近日于美国芝加哥举办的高能物理国际会议(ICHEP)上,日本科学家表示,还需要收集更多数据才能对此理论

多国科学家合力阐述物理学未知领域

即使探测少量的中微子,物理学家也需要诸如日本超级神冈般的巨型探测器。 图片来源:KAMIOKA OBSERVATORY  有一种粒子公然藐视物理学家标准模型的规则,它就是中微子。根据理论,中微子不具有质量。但是,事实情况是,中微子有质量,从理论的角度来说,它们表现得“天马行空、不受拘

科学家发现中微子之间第三种“转换”

  参与日本T2K大型粒子探测实验的科学家宣布,他们发现了中微子之间的第三种“转换”——μ中微子“变身”为带电中微子。如果该研究能通过进一步的验证,将有助于科学家厘清为何在与反物质的博弈中,物质能脱颖而出,成为宇宙的主导。相关论文将发表在最新一期的《物理评论快报》上。   中微子有3种:带电中微子

日首次观察到中微子变身全貌

  日本高能加速器研究机构等参加的一个国际研究团队19日宣布,他们首次观察到中微子在飞行过程中变身的一种新模式,进一步推进了物理学界对这一领域的认识。   中微子是一种极难被探测到的基本粒子,中微子能穿透任何物质飞行,共有3种类型,分为电子中微子,μ中微子和τ中微子。这3种中微子被认为可相互转换,

宇宙物质多于反物质-中微子或是背后推手

   根据大爆炸理论和粒子物理理论,宇宙起源于大约137亿年前的一次大爆炸。在宇宙诞生之初,能量转化为同样多的正物质与反物质,这两种物质相遇会发生剧烈爆炸,转化为能量,并归于湮灭。可是目前宇宙中的天体均为正物质,没有发现反物质天体。  为什么现在的宇宙间充满了正物质而非反物质呢?这是物理学领域最大的

诺奖委员会错了?2015年诺贝尔物理学奖描述有误

  在一篇不同寻常的论文中,一位著名理论物理学家表示2015年诺贝尔物理奖的介绍是错误的。意大利里雅斯特市国际理论物理研究中心的Alexei Smirnov说,当时,两位获奖者因领衔中微子的庞大实验而获得该奖项。但诺贝尔委员会用简洁有力的文字描述了其中一个实验的研究结果,但这个只有12个单词的描述是

粒子对撞机内首次探测到中微子

  据美国加州大学欧文分校官网20日报道称,该校物理学家主导的“前向搜索实验”(FASER)首次探测到粒子对撞机产生的中微子,此前该团队曾观察到6个中微子之间的相互作用,此次新发现有望加深科学家对中微子的理解,还有助揭示行进较长距离与地球发生碰撞的宇宙中微子,为管窥遥远宇宙打开一扇窗。  中微子无处

粒子对撞机内首次探测到中微子

据美国加州大学欧文分校官网20日报道称,该校物理学家主导的“前向搜索实验”(FASER)首次探测到粒子对撞机产生的中微子,此前该团队曾观察到6个中微子之间的相互作用,此次新发现有望加深科学家对中微子的理解,还有助揭示行进较长距离与地球发生碰撞的宇宙中微子,为管窥遥远宇宙打开一扇窗。 中微子无处不

日本暗物质检测设施基本完工-11月开始试运行

  东京大学宇宙射线研究所神冈宇宙基本粒子研究中心日前向媒体公开了该中心位于岐阜县飞驒市神冈矿山的暗物质检测设施“XMASS”。该设施已基本完工,将于11月开始试运行,明年春天正式投入运转。  “XMASS”是为了能够直接捕捉到宇宙中的暗物质而建设。它与用于检查中微子的装置“超级神冈”一样

科学家首次探测到“中微子震荡”

  科学家宣布,他们已经探测到一个中微子粒子的“华丽变身”——由μ子中微子变身为τ子中微子。欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家表示,该发现将有助于更好地解释宇宙形成的奥秘。  中微子是宇宙中非常重要的基本粒子,它独有的物理特性一直深深吸引着科学家。中微子总共有三种类型:τ(陶)子中微子

揭秘五大超级科学机器:飓风模拟器造狂风

不要总是把大型强子对撞机(LHC)挂在嘴上,关于这个庞然大物的报道已经够多了,但除它之外,世界上还有几个研究机器,其重要性一点都不比大型强子对撞机逊色。这些超级机器,有的在跟踪火星机器人,有的在模拟飓风,有的则在揭示超新星诞生之谜,他们不仅具有“冷酷到底”的外观,还肩负着揭开世界上最大的未解之谜的重

粒子探测器“冰立方”:藏在南极的中微子“捕手”

位于美国阿蒙森-斯科特南极站(Amundsen-Scott South Pole Station)的冰立方天文台在朝霞中迎接破晓,这里是科学家们处理冰下传感器数据的地方。①科学家正在标示一架粒子探测传感器,它是冰立方中微子天文台上的部分装置,该天文台于2010年12月份在南极建造完工。②冰立方建设小

盘点值得关注的南极七大实验

  1959年12月,12个国家签订《南极条约》并于1961年生效,迄今各国在世界上最偏远的大陆——南极洲已建有60多个观测站和100多个考察基地。今年,29个国家在南极洲开展科学研究,这意味着从今年10月到明年3月,将有大约800名科学家和支持人员前往南极洲开展夏季考察,其中,仅仅美国就有100多

2015年诺贝尔物理学奖揭晓

  Takaaki Kajita  Arthur B.Mcdonald  北京时间10月6日下午5点45分,2015年诺贝尔物理学奖揭晓,日本科学家Takaaki Kajita和加拿大科学家Arthur B. McDonald获奖。获奖理由是“发现了中微子振荡,表明中微子具有质量。”  T

探秘地下700米的中微子实验室

  8月的一天,广东江门开平市金鸡镇,斜井缆车在幽闭的隧道中行进,约15分钟后,新京报记者从地面到达了地下700多米处的井底。没有想象中那么凉爽,这里的岩石温度达到31℃,空气闷热高湿。  换上洁净衣、在风淋室吹淋后,通往实验大厅的大门缓缓开启,随着一座巨型钢架矗立在眼前,大科学装置——江门中微子实

日本重要粒子加速器将重新启动

   2013年5月23日,位于距东京东北部110公里的东海村的日本质子加速器研究设施(J-PARC)发生故障,向强子实验装置中的金标靶发送了来自其50千兆电子伏特同步加速器的出乎意料的强烈质子脉冲。放射性气体“逃逸到”大厅和建筑物的外面。此次泄漏很轻微,工作人员接触到的放射剂量相当于医用X射线。同

关于光电倍增管的优点介绍

  光电倍增管根据不同的应用有不同的尺寸大小,目前世界上最大的光电倍增管是20英寸,由日本滨松光子学株式会社(hamamatsu)研制生产,最初用于小柴昌俊的超级神冈探测器中,装入了11200个,并最终探测到了宇宙中微子,小柴昌俊因此获得了2002年诺贝尔物理学奖,而20寸光电倍增管也因此在2014

微型中微子探测器有望检验物理定律

物理学家利用一种仅重几公斤的装置从核反应堆中捕获到了中微子,这种装置的重量比标准的中微子探测器小几个数量级。这项技术可以对已知的物理定律进行压力测试,并探测坍缩恒星中心产生的大量中微子。“他们终于做到了,而且得到了非常漂亮的结果。”美国杜克大学的物理学家Kate Scholberg说。这项名为CON

大亚湾实验发现新的中微子振荡

远厅三个探测器   大亚湾中微子实验国际合作组3月8日下午在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。  中国物理学会理事长、中科院院士、中科院副院长詹文龙评价说:“该发现不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性,也使我们知道未来中微子物理发展有一个光明前

诺贝尔奖得主谈心目中的中微子

  “中微子质量是相应的夸克和带电轻子质量的百亿分之一。我们相信这一发现可以更好地帮助我们揭开基本粒子和宇宙的奥秘。”17日上午,在第九届全球华人物理学大会上,诺贝尔物理学奖获得者、东京大学宇宙线研究所所长梶田隆章与大家分享了他所理解的中微子。  会上,梶田隆章教授说,中微子是像电子、夸克一样必要的