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楼主: hkhtg090201
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暗能量、暗物质专题:AMS团队发布暗物质研究最新成果

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i2000s 发表于 2013-4-8 05:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 i2000s 于 2013-4-7 16:05 编辑
kktt 发表于 2010-12-12 08:05
暗物质和反物质基本没关系。而且所谓反物质本身就是一种不科学的说法。

最近几年没有关注国内的专业词汇用词,偶然间发现我已经有点看不懂中文翻译了。比如,时下MIT官网上的报道标题是“CERN announces measurement of antimatter excess in space”,其中antimatter就是曾经国内使用过的“反物质”一词,不知当今如何被一股脑翻译成“暗物质”了?暗物质应该对应正文里的dark matter才对吧?

究其两者之间的关系,应该说antimatter经常是dark matter湮灭(annihilation)过程的产物。也就是说AMS(alpha磁谱仪)是通过探测antimatter来推断dark matter的存在的。dark matter谈不上是否“扑捉到”的问题,antimatter可以被探测器扑捉到。

研究团队官方报道网址:http://web.mit.edu/newsoffice/2013/cern-announces-measurement-of-antimatter-excess-in-space.html
QGP! 发表于 2013-4-12 07:23 | 显示全部楼层
i2000s 发表于 2013-4-8 05:01
最近几年没有关注国内的专业词汇用词,偶然间发现我已经有点看不懂中文翻译了。比如,时下MIT官网上的报道 ...

这个说法是错的,反物质的产生和暗物质没有任何关系.这个是基本概念.
暗物质是因为解决引力的问题而提出来的概念,如果其存在,其粒子属性是研究的对象.反物质是纯粹粒子物理的产物,反物质的定义依赖于电荷共轭变换,这个完全和暗物质没有关系.
一个简单的例子:正电子的发现是很多年以前的事情了,就是电子的电荷共轭变换的粒子,可以在很多核反应中产生.这完全和暗物质没有任何关系.
接下来来说暗物质湮灭.一般认为暗物质应该是和普通物质只发生引力作用(树图层面的过程).标准模型中,只有中微子被认为可能构成暗物质的一部分(比例很小).大部分都是标准模型以外的粒子,比如LSP,axion之类的都有被研究,总而言之是标准模型以外的作为主导.
那么为什么这次正电子的发现被认为可能是暗物质湮灭的迹象了?因为目前得到的数据,收集到的正电子事例是基本各向同性的,所以比较倾向于非天体物理过程.
暗物质湮灭为什么会放出正电子?这个问题的回答是模型依赖的,这种相互作用标准模型以外的类型.
*标准模型的耦合就三种规范作用,Yukawa耦合外加Higgs的自耦合.

点评

到现在为止还没有暗物质的直接证据  发表于 2013-4-14 04:09
后面说的就是这个实验  发表于 2013-4-14 04:08
http://web.mit.edu/newsoffice/2013/cern-announces-measurement-of-antimatter-excess-in-space.html  发表于 2013-4-14 00:51
 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-4-18 20:15 | 显示全部楼层
科学家发现暗物质存在明确迹象:可信度99.8%
2013年04月18日
   新浪科技 微博    我有话说(77人参与)
   
  美国明尼苏达州一座矿山地下深处的实验设施CDMS(低温暗物质搜寻的英文首字母缩写)。科学家在这里搜寻神秘莫测的暗物质
  在设计上,CDMS能够捕获暗物质粒子“撞向”一台探测器内的原子核时发生的罕见交互作用。这台探测器在接近深空的温度环境下运转
  粒子加速器阿尔法磁谱仪,号称“太空版大型强子对撞机”。这台安装在国际空间站上的粒子加速器得出的首批观测发现揭示了暗物质的一些特征
根据普朗克探测器的观测数据绘制的高精度宇宙微波背景图,揭示暗物质、正常物质以及暗能量的比重
  新浪科技讯 北京时间4月18日消息,据国外媒体报道,在美国地下深处的一座实验室,科学家发现了可证明暗物质存在的明确迹象。暗物质是一种神秘莫测的物质,据信在宇宙物质中的比重达到四分之一。一直以来,科学家从未直接观测到这种物质。

  在建于明尼苏达州一座矿山地下深处的实验室,美国科学家借助实验仪器CDMS(低温暗物质搜寻的英文首字母缩写)搜寻暗物质,最后得出了令人兴奋的研究发现。在设计上,CDMS能够捕获暗物质粒子“撞向”一台探测器内的原子核时发生的罕见交互作用。这台探测器在接近深空的温度环境下运转。

  美国物理学会的科学家报告称,他们在实验中发现大质量弱相互作用粒子的信号强度达到3个西格马水平,说明他们发现暗物质的可能性达到99.8%。暗物质是一种神秘莫测的物质,据信将宇宙中的天体聚合在一起。但迄今为止,科学家从未直接观测到这种物质。

  德克萨斯州农工大学高能物理学家鲁帕克-玛哈帕塔拉表示:“在高能物理学研究领域,只有观测到5个西格马或者更高的信号水平才能宣布发现一种粒子。这是一项非常令人兴奋的发现,虽然按照这个标准尚无法完全令人信服。我们需要获取更多数据以证实这一发现。暗物质是我们面临的最大谜团之一。现在,我们发现了这个引人注目的线索。”

  大质量弱相互作用粒子是一种令人难以捉摸的粒子,极少与正常的物质发生交互作用,因此很难被探测到。科学家认为它们偶尔会从原子核上弹开,留下可以被地下深处的探测器或者太空中的设备观测到的少量能量,例如欧洲核子研究组织的大型强子对撞机这样的粒子对撞机以及国际空间站上的阿尔法磁谱仪。

  CDMS座落于明尼苏达州北部索丹矿地下0.5英里(约合800米),由美国能源部的费米国家加速器实验室负责操作。自2003年以来,这台仪器便开始搜寻暗物质。CDMS采用了非常先进的探测器技术和分析技术,能够将锗和硅目标冷却到零下460华氏度,接近绝对零度,用于搜寻罕见的暗物质粒子反弹现象。

  科学家表示他们仍需进行进一步研究,证实他们的发现。玛哈帕塔拉表示:“我们得出的可信度只有99.8%,我们希望能够提高到99.9999%。在3个西格马水平,你不过是发现粒子存在线索。在4个西格马水平,你发现了存在证据。在5个西格马水平,你才真正发现了一种粒子。在医学领域,你可以说自己能治愈99.8%的患者。这没什么关系。但在高能物理学研究领域,如果可信度达到99.8%就声称得出一项发现,你就大错特错了。鉴于这项研究投入的3000万美元经费,我们必须得出更精确的发现。可信度达到99.8%意味着你如果将同样的实验重复进行几百次,可能就有一次出现问题。我们希望将误差率降低到百万分之一。”

  研究人员表示世界各地进行的不同实验——例如在国际空间站上进行的实验——正逐渐揭示有关暗物质的更多信息。在提到4种用于搜寻暗物质的实验时,加利福尼亚州大学伯克利分校的伯纳德-萨多莱特表示:“在整个研究领域,我们实际上处于比较良好的形势。我们能够依靠这4种实验寻找和发现可证明暗物质存在的线索。”(孝文)
QGP! 发表于 2013-4-19 10:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 QGP! 于 2013-4-19 10:46 编辑
hkhtg090201 发表于 2013-4-18 20:15
科学家发现暗物质存在明确迹象:可信度99.8%
2013年04月18日
   新浪科技 微博    我有话说(77人参与)
...

标题比实际内容更劲爆.实际只达到了3个sigma,还不足以说明问题.标题里面的明确迹象不知道从何说起
This ~3-sigma confidence level does not rise to the status of a discovery, but does call for further investigation.
http://cdms.berkeley.edu/
 楼主| hkhtg090201 发表于 2013-11-3 16:08 | 显示全部楼层
地下1.6公里氙气探测器未发现暗物质粒子
     
  腾讯科学2013年11月01日

     南达科他州的大型地下氙气暗物质探测器完成了第一次数据收集研究运行,科学家并没有发现大质量弱相互作用粒子与氙原子相互作用的痕迹,可能是探测器的灵敏度还不够。
转播到腾讯微博

LUX实验的科学家认为大质量弱相互作用粒子很难寻找,因为它们很少与普通物质发生相互作用,而且大质量弱相互作用粒子有低质量和高质量之分,目前LUX实验的探测精度可能寻找到低质量的WIMP粒子

腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,位于南达科他州的大型地下氙气(LUX)暗物质探测器是地球上最先进的暗物质探测设备之一,科学家在30日宣布了对暗物质研究结果,最新的数据暗示暗物质可能是大质量弱相互作用粒子(WIMP)。虽然暗物质占据了宇宙80%的质能组成,但是到目前为止我们从来没有发现暗物质粒子的行踪,前不久国际空间站阿尔法磁谱仪(AMS)进行了暗物质探索实验,研究结果依然没有取得较大的进展,科学家认为当前的探测设备可能距离暗物质粒子所需的级别还有一段距离。

探索暗物质的方法有多种,比如使用间接和直接探测,间接探测暗物质的方法主要是依据暗物质粒子的特点,如果大质量弱相互作用粒子与自身的反粒子发生碰撞,就会发生湮灭,该过程可释放出伽玛光子,目前科学家发现在银河系中央附近天区存在与暗物质粒子行为有关的特殊“光束”,能量在130GeV左右。直接探测暗物质的实验室几乎都处于地下深处,这样可以屏蔽宇宙背景噪声的干扰。位于南达科他州的LUX实验是最灵敏的暗物质探测器之一,虽然该探测器完成了第一次运行,但还没有发现暗物质粒子的确凿证据。

劳伦斯伯克利国家实验室科学家索尔·珀尔马特认为暗物质如同一扇“黑暗之门”,我们目前所看到的物质只占宇宙质能的很小一部分,宇宙中几乎被暗能量和暗物质充斥着,科学家已经发现了暗物质对宇宙星系和恒星系统产生的引力效果,大质量弱相互作用粒子可能就是科学家寻找的暗物质粒子。LUX实验室是世界上最安静的地方,位于地下1.6公里,接近1英里的地方,核心装置是一个1.8米高的钛容器,内部充满了液态氙气,并冷却到零下150华氏度(零下101摄氏度),如果大质量弱相互作用粒子与氙原子作用,探测器就能发现其信号。返回腾讯网首页>>

本异末同 发表于 2014-3-1 23:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 本异末同 于 2014-3-1 23:39 编辑

中国将启动“熊猫X”项目 地底2500米深处探索暗物质
http://www.guancha.cn/Science/2014_02_16_206361.shtml

       暗物质是宇宙中最难以捉摸的物质之一,它占据了宇宙总物质的八成,但科学家对其粒子知之甚少。外媒称,中国正大举进入探测神秘暗物质的竞赛,未来数周,一个大型设施将在四川省一座山的内部开始搜集数据,寻找暗物质的直接证据。
       美国趣味科学网站2月14日援引《电气与电子工程师学会分析》杂志的报道称,价值800万美元的粒子和天体物理学氙气试验——熊猫X项目(PandaX,Particle and Astrophysical Xenon的缩写)位于2500米的地下的一座大理石山内。它将于2014年初开始启动。联机之后,熊猫X将加入世界其他地下暗物质试验,包括意大利XENON项目和美国南达科他州的大型地下氙项目(LUX)。

熊猫X项目位于四川省锦屏山地下2500米深处的实验室,将寻找暗物质的直接证据。

       这些试验的工作原理都是相同的。它们寻找的是弱相互作用重粒子(WIMPS)与“正常”原子核在一大箱液态氙中撞击所释放的粒子。WIMPS即假定的暗物质主要成分,它被认为构成了宇宙总质量的80%。
       据了解,PandaX项目计划由上海交通大学牵头,上海应用物理研究所、山东大学、北京大学、美国密歇根大学、马里兰大学和雅砻江水电开发公司联合参与。
       在几年前,中国科学家要探测暗物质,一直需要到国外的地下实验室去进行试验。直到中国国家自然科学基金委和科技部联合建立了中国的暗物质探测“国家队”,并且由清华大学和二滩水电站联合建立了中国暗物质实验室,在2010年12月12日投入使用。
       中国团队的加入,显然使世界上暗物质的研究者受到了很大的鼓舞。据介绍,在此前,世界上最好的地下实验室是位于意大利的GRANSASSO地下实验室,在那里进行的XENON100实验,由意大利、美国、日本等国际团队共同加入,上海交通大学也是参加实验的单位之一。
       PandaX和其他项目都需要在地下进行,目的是屏蔽大多数可能产生错误信号的辐射源。但PadndaX是其中深度最深的探测器,它上面的岩石主要是大理石,不存在多少辐射材料。在2013年2月出版的《自然》杂志上,位于中国四川锦屏山2500米地下的暗物质探测地下实验室,被认为是目前世界上具备最好探测条件的地下实验室。参与研究的密歇根大学教授Wolfgang Lorenzon说,PandaX 最大的优势是廉价和不需要多少屏蔽材料。
       锦屏山实验室的山洞墙壁上有涂层以尽量阻断岩体释放氡气,探测器屏蔽最外层用1米厚的聚乙烯层慢化岩石中同位素放射性产生的中子,中间用20厘米的铅层屏蔽伽马光子,里层用15厘米的无氧铜屏蔽。

熊猫X项目位于四川省锦屏山地下2500米深处的实验室,将寻找暗物质的直接证据。

       而清华大学牵头的另一个中国暗物质探测项目CDEX项目也在这一实验室进行,不同的是,CDEX项目是利用高纯锗探测器探测暗物质。
       根据目前最完善的物理学理论,尽管万有引力和弱核力存在,但它们只与普通物质相互作用。如果弱相互作用大质量粒子击中普通物质的原子核,它可能引发其它粒子发光。然而粒子的规模决定了这些现象将极其罕见。
       在中国锦屏的地下实验室内部,一座装有液态氙气的巨大水箱维持在极低的温度下。如果一颗弱相互作用大质量粒子击中内部的氙气原子核,就会发射出光子和电子,这两种粒子都将被研究人员探测到。对比两种信号可以使研究人员精确查找到水箱内发生这一现象的位置,在水箱中心的相互作用比边缘更加可信。
       《电气与电子工程师学会分析》杂志称,PandaX的首个科研成果预计将于2014年底出现。如果一切按计划进行,该项目的规模可能扩大,采用更大的氙箱,以增加检测到撞击所释放的粒子的机会。
       如果熊猫X或者他们的竞争对手,美国的LUX项目或者意大利的Xenon项目发现了可靠的可重复结果,那么对于基础物理学的意义将是非常重大的,它将解决许多天体物理学和宇宙哲学领域的谜题。
      PandaX计划的负责人、上海交通大学物理系教授季向东曾介绍,PandaX计划将通过液氙在地下探测暗物质粒子。按照计划,设备最晚将在2016年升级到1吨液氙的量级。《自然》杂志说,这意味着该实验将会比其他的暗物质研究进展更快。“我们想要证明世界一流的暗物质研究在中国是可能的。”季向东教授表示。
       据悉,运用同样方法进行探测的意大利XENON100试验,原本被认为最有希望出成果,却在2012年宣布没能找到暗物质,甚至一度怀疑暗物质的存在。但该实验室2013年初宣布,将提前把液氙的量级提升到1吨的量级,使实验的精度提升100倍。据上海交通大学物理系的天体物理学家王斌教授介绍:“这就像用网捕鱼,用一张大网能够捕捉到更多的粒子,这样发现暗物质的几率也许会更高。”
       季向东教授说,PandaX计划希望能够超过XENON100的灵敏度,由此设备一直处于不断完善之中。他说,“我们也欢迎国际机构加入一起从事研究,共同提高技术。”
       西方国家的暗物质研究人员为这项计划的目标感到兴奋,但有些人却质疑这将导致重复工作。“将我们的经费花在不同的直接检测实验上并不值得。”美国加利福尼亚州SLAC国家加速器实验室的天体物理学家Stefan Funk说。他承认他的观点较为偏颇――他通过在空中寻找可能的γ射线信号来间接探测暗物质。

PandaX位于四川省锦屏山。图为移走碎石的输送带。

       多个液氙实验的出现反映了暗物质探测研究中的混战,以及各国争相解决物理学前沿问题的野心。PandaX项目是在中国国家自然科学基金委员会和科技部资助相关研究团队时产生的。该团队在经过2年的建设后,于2011年在锦屏山的地下设立了一个小型实验室。
       通过联合一些包括美国的高校在内的大学,中国在PandaX项目上拨款1500万美元,然而该研究团队仍希望有更多的国际合作伙伴。去年1月,PandaX向尚未与中国的基金会达成任何协议的美国能源部(DOE)申请合作,但遭到拒绝。而DOE正在资助XENON合作之外的一个研究团队:在南达科他州的霍姆斯特克金矿进行的大型地下氙(LUX)实验。
       霍姆斯特克曾是一个大型地下实验室的候选场所。但是该实验室的资助者,美国国家科学基金会(NSF)于2010年放弃该想法,使DOE独自负责该实验室,并承担为防止矿山发生山洪而进行持续维护的全部花费。
       芝加哥大学的物理学家Juan Collar称,LUX可能是所有氙实验中最脆弱的一个。他正在进行一些小型实验来探测更轻的WIMPs。“目前的资助情况很不好。”他说。DOE已宣称计划将于10月减少资助大型暗物质实验室的数量,LUX首当其冲。XENON100是通过NSF获得资助的,因此将会在这个筛选过程中幸存。
       LUX发言人、罗德岛布朗大学的物理学家Rick Gaitskell称,美国需要自己的地下实验室来保持在暗物质研究领域的位置。他问道:“为什么我们要放弃领先地位而将所有的实验都移到海外呢?”
       PandaX很可能成为世界上最好的地下实验室,季向东称,合作是大势所趋。国际组织不可能同时资助两个以上的使用大型探测器的氙实验,他说,美国需要抉择放弃一些实验。同时,很多团队共同来促进该技术的想法并不坏。“这将有助于建立最终的暗物质实验。”

http://www.guancha.cn/Science/2014_02_16_206361.shtml
lemoncap 发表于 2014-3-2 06:49 | 显示全部楼层
i2000s 发表于 2013-4-8 05:01
最近几年没有关注国内的专业词汇用词,偶然间发现我已经有点看不懂中文翻译了。比如,时下MIT官网上的报道 ...

不看好所谓的“暗物质”研究。
本异末同 发表于 2014-3-2 08:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 本异末同 于 2014-3-2 08:42 编辑

[学者笔谈]季向东:探求未知,永恒的使命和追求[图]




  记者:季教授,您好!有人把暗物质的研究比喻成“打开通向未知世界大门”。我们曾经以为,身边各种形形色色、大大小小的物质,无论是目之所及,抑或目之所未及,都是由分子、原子、中子等组成的;而现在这种传统认识正遭到质疑和挑战。您能否告诉我们,到底什么是神奇的“暗物质”?也请您对自己所从事的领域作一个简单的介绍。
  季向东:暗物质暗能量是基础物理的前沿问题。今年获得诺贝尔物理奖的三位物理学家,他们的贡献是发现了暗能量。随着现代科学技术迅猛发展,特别是近二、三十年来,人类对宇宙有了比较深刻的认识。以前,我们以为地球、太阳、星星等这些物质的研究已经就是宇宙的全部了。其实并非如此,主宰着宇宙命运的,并不是我们平常所熟知的原子、分子之类的物质,而是暗能量和暗物质。根据现在的了解,暗能量约占宇宙总能量的73%,暗物质约占宇宙总能量的23%,两者之和就占到宇宙总能量的96%。暗能量和暗物质它们的本性是什么?尽管我们知道它们在宇宙中占有多少比例和成份,但研究起来还是很困难。在物理系的粒子物理宇宙学研究所,有一批人在研究暗能量和暗物质这些看来像是虚无飘渺的东西,我们称自己为“96%团队”(研究宇宙普通物质之外那96%能量的团队)。其实,在我们身边,暗物质无处不在,我们研究的第一个目的就是为了能够将其探测出来,但目前为止,地球上最灵敏的探测器都无法探测到它的存在。
  记者:季教授,既然连最灵敏的探测器都无法探测出来,如何攻克这项难题?您正在进行的“基于液氙的暗物质探测实验”,您能给我们介绍一下实验情况吗?
  季向东:我们暗物质实验研究团队的两位成员Karl Giboni教授和倪凯旋特别研究员正在参加国际“液氙合作组”(XENON Collaboration)在意大利Gran Sasso国家地下实验室进行的XENON100暗物质实验。这个实验是目前正在运行中的世界上最大的暗物质直接寻找实验。近两年来取得了丰富的成果,在国际大报和科学杂志上都有介绍。我们团队当前最主要的任务是,运用液氙技术研发下一代的吨量级的暗物质探测实验,利用位于四川的中国锦屏山地下实验室开展研究,这个实验空间是由清华大学和二滩公司开发提供的。
  记者:我们知道,您组成了一个国际性合作组在开展这项实验,现在的进展情况如何?上海交大在研究团队中扮演什么样的角色?
  季向东:回想起来,我们做这项实验是从零开始的,因为上海交大以前没有粒子物理,2009年,我们几个来到交大后才开始这方面的研究。学校给予了我们多方面的大力支持,我们也招聘了很多的研究人员,组成了一个交大团队。而我们的实验合作组也有来自于其他单位成员,包括山东大学、中科院上海物理研究所和美国密西根大学等,是一个国际性的大型合作团队。在这个合作组中,上海交大的研究团队处于主导地位。目前,这项实验的进展非常迅速,我们已经确定了总体方案,探测器也正在建造之中,我们预计明年初能开始在四川开展实验。
  说到探测器,我要解释一下。因为暗物质跟普通物质几乎不相互作用,所以由普通物质而建成的探测器很难感知它的存在。暗物质有点像“幽灵”,到处都有。但我们要把这个“幽灵”给“抓住”的话,需要造一个非常灵敏的探测器。现在世界上有很多团队都在寻找暗物质,用的探测手段各有不同。我们是利用比较成熟和易于做大的液氙技术,将氙气制冷至零下100°C,使其变成象水一样的透明液体。当暗物质跟氙原子发生碰撞时,氙原子就会发光,同时也会产生自由电子。我们的工作就是要想办法把这些微弱的光和几个自由电子探测出来,而且确认这些信号不是由其它原因引起的。
  记者:这的确是一项世界前沿、规模比较大的基础性研究。该项目完成后对上海交大,乃至整个国家将产生怎样的深远影响?
  季向东:这项研究的意义在于:一是为开拓学生视野提供难得的机会。知识探求是学校人才培养的重要方面。在研究的过程中,有很多本科学生和研究生加入到我们行列中来,他们有机会在国际化的大研究团队中,做一些世界科技前沿的探索,是一种非常好的实践锻炼机会。二是提升和引领学校发展的基础研究。到目前为止,上海交大在科学前沿的基础性研究还不是很多,而在国外,一流的大学都有很强的基础研究。因此,对交大而言,开展这种原创性的、世界前沿的基础研究非常必要和有意义,对学校的科研、人才培养和学科发展必将起到重要引领作用。三是重大基础问题研究能力的提升是国家科技进步的重要体现。我们这个项目获得了科技部973项目和自然科学基金委的大力支持。国家很重视科学前沿的探索,特别是高度重视重大基础问题的研究。综观科学前沿的很多方面,我们国家与国际先进水平还存在着大的差距,如何在若干方向的上赶上世界先进水平,直接关系到科教兴国战略的顺利实施。
  记者:您刚刚当选中国物理学会常务理事。您和交大将在其中发挥怎样的作用,这对提升交大物理学科将产生怎样的影响?
  季向东:中国物理学会是全国物理学工作者自愿组成的学术性、公益性社会团体,它坚持实事求是的科学态度和优良学风,倡导“献身、创新、求实、协作”的精神,努力促进物理学和有关科学技术的繁荣和发展,是发展我国物理学科技事业的重要社会力量。
  上海交大的物理曾经是一个服务性的学科,它是为其他特别是工科的发展提供基础课教学服务。但现在大家越来越多地认识到,这种传统的认识和布局,显然不是一个长久规划。在世界一流大学中,像麻省理工、加州理工等这样的世界名校,强大的理科形成了强大工科的坚实后盾。虽然他们的工科在全世界独占鳌头,但他们的理科也同样是非常的强大,这说明理工科齐头并进的发展不单是非常重要,而且是非常必要。理科的发展的确能对工科起到很大的推动作用,特别是国际上工科发展的前沿和很多物理学研究非常贴近。我在马里兰大学上的量子力学课,就有很多化学、电院和材料学院的人来听。我们交大的领导,还有许多其他学院的老师们都希望把交大的物理学科发展起来。因此,我们要努力使物理学界更多地听到交大的声音,这对交大物理学科以及其他学科的发展都有重要意义。通过参加中国物理学会的很多活动,加强上海交大物理系在物理学界的活跃度,可以和国内外同行一起探讨中国物理学科发展的未来,以此大幅度提升交大物理系在国内外物理学界的地位,实现交大物理学科的跨越发展。
  记者:季教授,您除了是一位世界知名的物理学家,同时也是上海交大物理学科的带头人,并担任物理系的主任。能不能请您介绍一下,上海交大物理学科的发展态势如何?
  季向东:上海交大的物理学科发展正处于一个急速的转型期,主要体现在以下几个方面:一是从服务全校基础教学向交大的重要学科转变,再向成长为学校的一个旗帜性学科转变,在这一转变过程中,物理学科必将成长为上海交大的一个亮点。二是从应用研究向基础研究的转变,过去相当长的一段时间,我们一直把眼光和精力聚焦在应用领域,而物理研究的引领必须从重大的基础性问题入手。三是上海交大的物理学科正处于向世界一流物理学科奋起直追的一个阶段。我们要认真把握好这个转型期的发展,实现大的高质量的跨越。
  记者:上海交大物理系在国内外高校中处于什么样的地位?它的发展定位是什么?发展瓶颈有哪些?面向未来,您对物理系的发展规划有何设想?
  季向东:自然科学基金反映了一个学校、一个院系科学研究的活跃程度。在今年国家自然科学基金中,上海交大物理系拿到的基金数在国内高校中应是最多的之一。当然,我们离国内最强的物理系,象南大、北大、科大等,还有一定的差距。和国外一流高校的物理系相比,我们的差距更大。但以前的差距可能是一个数量级的差距,现在这种差距正在减小。
  我对交大物理系的定位是:它应该成为中国最强的物理系之一,成为交大最强的院系之一。虽然起步晚,底子薄,但她正在迎头赶上,保持一个非常强劲的发展势头。在十二五规划中,我们制定了很多目标,为自己树立了努力的方向。这个定位需要学校和物理系都达成共识,必须凝聚多方力量,我相信,有学校和兄弟院系的支持,我们踏踏实实去努力,就一定能够取得成功。
  当前,物理系的发展瓶颈在于:一是资源的匹配。要把物理发展成为一个交大的亮点,必须加大资源投入力度。随着国家综合国力的提高,经济社会发展迅速,出国深造的很多优秀人才都想回国,如何把这些人吸引到交大,是我们的首要任务。我认为,上海交大的将来,十年或二十年之后,很大程度上取决于现在吸引到什么样的人才。二是我们的管理制度与世界一流大学还有相当距离。破解这个瓶颈需要倡导一种新的文化,通过文化建设来完善管理制度。我们亟需培育一种人人有责任感的文化,一种信任的文化。如何使我们的教授更有责任感,能够时时处处为集体利益着想,为学校利益着想?怎样多倾听教授的声音,真正实现教授治学?这需要大家共同努力的。
  我来到交大物理系以后,做了很多铺垫的事情。我一直致力于物理系文化的塑造和养成。我积极推崇一种“大家都来参与,大家都有责任”的文化。我希望物理系以后的发展能够靠这种文化来推动它不断向前。同时,在一种文化的引领和感召下,每位教授对物理学都非常感兴趣,并将其作为一生的追求,都在思考如何把物理研究做好,怎样把学生教好、培养好。每一位老师对待自己的职业,不仅仅视其为一份工作,而是他们真正的兴趣所在,都有一种神圣的责任感,对学生付出真心和责任,对研究有锲而不舍的精神,形成一种蓬勃向上的良好氛围。
(供稿单位:物理系)

http://www.sjtu.edu.cn/info/1493/23455.htm

lemoncap 发表于 2014-3-2 15:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 lemoncap 于 2014-3-2 16:19 编辑
本异末同 发表于 2014-3-2 08:40
[学者笔谈]季向东:探求未知,永恒的使命和追求[图]

感觉最近二、三十年的物理学失去了方向。说实话特别像宇宙学之类的,很多时候天文学家自说自话。以大爆炸学说为例,好像是公论,其实不然。除了比较知道的爱因斯坦对大爆炸学说的反感之外,其它还有很多例子。建议读一下: The Big Bang Never Happened。当然不是说作者(Eric J. Lerner)的这个理论就是对的。但是很多一般认为难以理解的宇宙学问题如果考虑比如等离子特性、核反应截面、光子-光子散射等等以后是可以解释的。比如红移就可以用光子-光子或光子-电子散射来解释。
本异末同 发表于 2014-3-3 12:01 | 显示全部楼层
lemoncap 发表于 2014-3-2 15:50
感觉最近二、三十年的物理学失去了方向。说实话特别像宇宙学之类的,很多时候天文学家自说自话。以大爆炸 ...

这些东西我不懂,不过如果你不是专业的话也不要单凭一本科普书就下结论。
lemoncap 发表于 2014-3-4 07:38 | 显示全部楼层
本异末同 发表于 2014-3-3 12:01
这些东西我不懂,不过如果你不是专业的话也不要单凭一本科普书就下结论。

哈哈很好,肯定不是一本科普书决定的呀。
一本科普书会讲到光光散射截面这种专业东西吗?
本异末同 发表于 2014-3-4 11:24 | 显示全部楼层
lemoncap 发表于 2014-3-4 07:38
哈哈很好,肯定不是一本科普书决定的呀。
一本科普书会讲到光光散射截面这种专业东西吗?

你的那个作者不就是个科普作家吗?那么你是做什么工作的呢?
lemoncap 发表于 2014-3-4 14:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 lemoncap 于 2014-3-4 14:20 编辑
本异末同 发表于 2014-3-4 11:24
你的那个作者不就是个科普作家吗?那么你是做什么工作的呢?

Eric J. Lerner 不只是科普作家,他有一个核聚变项目,虽然很多人不看好,我也不看好。他对大爆炸理论的异议还是很有道理。对大爆炸理论异议的不少,除较著名的爱因斯坦外,其他如阿尔芬,克莱因等。

至于我嘛,学理论物理的,碰巧搞些核和能源、动力系统的事情。
mir-2 发表于 2014-8-3 14:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 mir-2 于 2014-8-3 14:24 编辑

http://www.chinanews.com/gn/2014/08-01/6451648.shtml
世界最深地下实验室扩建 垂直岩石覆盖达2400米


2014年08月01日 19:24 来源:中国新闻网



  中新社北京8月1日电 (记者 马海燕)清华大学8月1日与雅砻江流域水电开发有限公司签署合作协议,正式启动中国锦屏地下实验室二期建设工作。该实验室的垂直岩石覆盖达2400米,是世界上最深的地下实验室。
  极深地下实验室是开展粒子物理学、天体物理学及宇宙学等领域中的暗物质探测、双β衰变、中微子振荡、质子衰变等重大基础性前沿课题的重要研究场所,也是低放射性材料、环境核辐射污染检测的良好环境。过去二三十年,全球已建立起十几个空间大小不同的深地实验室。
  锦屏地下实验室位于四川省凉山彝族自治州锦屏水电站工程区域内,利用锦屏二级水电站的深埋长隧洞为基础建设。只有在这样的极深地下实验室里,高能量的宇宙线才能够被尽可能地屏蔽,为暗物质探测等研究提供尽量“干净”的辐射环境。经过测量发现,锦屏地下实验室周围的岩石纯度很高,其放射性核素含量很低,因此,该实验室以其一流的综合条件吸引了国际科学界的高度关注。
  清华大学主导的CDEX暗物质实验率先在此开展研究工作。2013年CDEX实验在国际权威物理期刊《物理评论D》上发表首个物理成果。这是中国第一个自主暗物质物理结果,极大提升了中国在暗物质领域的研究水平和国际影响力。

  清华大学常务副校长程建平表示,目前一期4000立方米空间已基本被占满。随着锦屏地下实验室在国内外影响日益扩大,已有多个科研合作组向实验室提出使用需求,因此需要建设更大空间的实验室。二期将包括12万立方米的地下空间,是现有空间的30倍,能够容纳更多深地科学项目同时开展实验研究。(完)
ssizz 发表于 2014-8-24 17:10 | 显示全部楼层
中新社上海8月24日电 (记者 许婧)以中国科学家为主导的大型暗物质探测实验组PandaX24日在上海交通大学发布首批数据,实验结果对以往国际上发现的疑似轻质量暗物质信号提出质疑。这标志着中国在暗物质探测这个前沿科学领域跨进世界先进行列。

  本世纪以来,国际上相继展开了20多个暗物质探测实验,利用暗物质和探测器的直接碰撞来寻找暗物质。特别是近几年来,意大利DAMA/LIBRA实验,美国CoGeNT和CDMS两个实验,以及德国CRESST实验先后宣称发现了疑似轻质量暗物质的信号,这些信号引起了科学界和公众的强烈兴趣。

  当天,PandaX合作组宣布,经过一个多月时间的运行,证实该实验组设计和研制的120公斤级液氙探测器的灵敏度已达到世界先进水平,能够对至今为止所有疑似暗物质探测实验所获得的数据信号进行高精度的验证,但至今的探测尚未发现任何暗物质的事例,这个测量结果和一些其它实验所发现的轻质量暗物质疑似信号不兼容。

  PandaX是中国开展的首个百公斤级大型暗物质实验,主要目标是检验其他实验发现的轻质量暗物质疑似事例,这个探测规模仅次于世界上最大的、位于美国南达科他州地下矿井中的一个同类实验LUX。

  值得关注的是,为了躲避宇宙射线的干扰,PandaX实验在世界最深的四川锦屏地下实验室进行。这个实验场所在2010年由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司联合开发。该地下实验室,进行的另外一个暗物质探测实验,是由清华大学牵头的暗物质探测实验组CDEX,利用低阈能的锗探测器进行轻质量暗物质探测。CDEX也在今年发布了探测结果,对CoGeNT所探测到的疑似信号提出质疑。

  2010年正式在中国开始的PandaX是“粒子和天体物理氙探测器”的英文简写。该实验利用在空气中提纯的惰性元素氙(Xe)作为探测媒介来寻找暗物质,由上海交通大学牵头组织负责,中美两国六家大学和科研机构的40多位研究人员参与其中。

  在今年5月份开始的暗物质探测数据中,通过和放射源的定标比较,PandaX此次结果对以往实验中所有发现的疑似信号提出了强烈的质疑

  PandaX能在如此短的探测时间内得出具有国际影响力的结果,关键在于使用了近十年来发展最迅速的液氙探测技术,欧美在这个技术上正加大投入。在首次排除了较轻的疑似暗物质信号以后,PandaX将继续以更高的灵敏度寻找相互作用更微弱的轻质量暗物质。同时,正在建造一个500公斤级的探测器,寻找理论家所预言的、更有可能是较重质量的一类暗物质粒子

  据悉,该研究成果的正式论文已被《中国科学:物理学力学天文学》(英文版)杂志接收发表,同时发布在高能物理文献网上。(完)

 楼主| hkhtg090201 发表于 2014-9-20 14:07 | 显示全部楼层

阿尔法磁谱仪发现暗物质可能存在的证据


2014年09月19日 20时


国际空间站上的阿尔法磁谱仪探测到了可能来自暗物质的神秘信号。诺贝尔奖得主、阿尔法磁谱仪首席研究员丁肇中表示他们并没有发现暗物质的确切信号。根据最新发布的数据,阿尔法磁谱仪观察到的410亿个宇宙射线事件中,约有1000万个是电子或正电子。从8GeV的能量开始,正电子占电子与正电子总数的比例快速增加,在275GeV左右停止增长。比例上升的过程较为均衡,没有明显的峰值。研究人员说,观测到的正电子分布特征与暗物质理论的某个模型一致,该模型认为暗物质由一种称为“中轻微子”的粒子组成。这些过量的正电子到底是来源于暗物质,还是来源于脉冲星等天文现象,还需要进一步分析确认




 楼主| hkhtg090201 发表于 2014-9-25 16:09 | 显示全部楼层



宇宙射线研究表明正电子或来自暗物质碰撞
2014年09月23日
        





   
阿尔法磁谱仪已发现40万个正电子,或来自于暗物质。新华社记者 曲振东 编制(资料图)

  参考消息网9月22日报道 美国趣味科学网站9月19日报道,漂浮在地表上空400公里处的离子探测器对410亿个宇宙射线粒子进行了分析,使我们能够进一步探究暗物质——占宇宙组成27%的神秘不可见的物质。
  去年,国际空间站的阿尔法磁谱仪探测器已经收集到了暗物质存在的证据。然而,最新的分析结果则是迄今为止对宇宙射线粒子进行的最为精确的测量。麻省理工学院物理学教授、阿尔法磁谱仪项目发言人丁肇中,18日在欧洲核研究组织位于日内瓦的实验室中进行网络直播时称,分析数据不仅比以前多出一半,而且还进一步探究了宇宙射线中粒子的来源。
  物理学家创立的学说用不可见的、迄今尚未检测到的暗物质的存在来解释为何星系和天体没有瓦解。所有的物质都会产生重力,然而根据测算,可见物的重力并不足以令宇宙保持聚合状态。物理学家估计,暗物质必须是可见物质的五倍才能保证宇宙的存在。

  因而我们需要阿尔法磁谱仪以及宇宙射线数据才能进行分析。大部分宇宙射线是由原子的组成部分形成,包括不带电子的质子和原子核,以及高能正电子和电子。然而事实是,正电子大量过剩,因而物理学家认为宇宙射线并非正电子的唯一来源,正电子也可能来自暗物质粒子的碰撞。  物理学家并不清楚暗物质的成分,也不清楚如何直接探测到它。根据时下流行的一个理论,暗物质是由大质量弱相互作用粒子(WIMP)组成。物理学家猜测,当两个大质量弱相互作用粒子碰撞时,会产生湮灭,从而创造出一个电子以及它的反物质对等物正电子。正电子质量等同于电子,但带有正电荷。

  基于已有的空间粒子碰撞的天体物理学模型,相对于电子的正电子的数量应随着宇宙射线能量级别的提高而减少。然而,阿尔法磁谱仪收集的最新数据显示,实际上在宇宙射线能量级别达到275千兆电子伏之前,正电子的数量随着宇宙射线能量级别的提高而增加。只有能量级别在275千兆电子伏以上时,正电子的数量才开始减少。
  可以确定的一点是,正电子的减少速度比电子慢得多。对这一差异的一个解释是正电子可通过暗物质碰撞来获得补充。
  为了证实暗物质的存在,物理学家还需要直接捕捉到这一粒子。


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wsl2005 发表于 2014-11-11 20:24 | 显示全部楼层
貌似有人说不存在暗能量,因为暗能量无法解释现有的宇宙膨胀模型,,,
ssizz 发表于 2014-11-11 20:50 | 显示全部楼层
中新网北京11月11日电(记者 马海燕)国际知名科学杂志《物理评论D》(快报)今日发表一项中国科学家关于暗物质研究的最新成果。过去多年国际多个实验组之间发布的同类实验结果相互矛盾,这一成果提供了更新的、灵敏度更高的实验证据,被物理学界视为一个重要进展。

  暗物质是指不发射任何光及电磁辐射的物质,目前人们只能通过引力产生的效应得知其存在。暗物质研究是当前粒子物理学、天体物理学研究领域中最前沿的研究课题之一。此研究将是人类认识宇宙的一次重大飞跃,其研究成果将导致一场新的物理学革命,可能极大改变人类对于物质世界的认识。

  清华大学联合四川大学、南开大学、中国原子能研究院、雅砻江流域开发有限公司等单位,于2009年正式建立中国暗物质实验合作组。从2010年开始,该合作组率先在中国锦屏地下实验室开展中国自主暗物质直接研究工作,2013年获得了首个研究成果,这是中国首个自主暗物质实验物理结果,不仅补充了中国相关领域的研究空白,而且达到了国际一流水平。

  在2013年研究基础上,中国暗物质实验合作组(CDEX)采用了超低本底碘化钠反符合系统,创新发展了新的本底甄别方法,开展暗物质实验运行和研究,获得了新的物理结果。新成果在2013年实验结果的基础上,把暗物质探测灵敏度提升了大约10倍。

  英国皇家科学院院士、欧洲核子中心理论部教授约翰·艾力斯认为,近年来在轻质量暗物质区间有很多实验结果相互矛盾的情况下,中国暗物质实验合作组新的实验结果是非常重要的一个进展。这个结果非常确定地排除了美国、意大利等暗物质实验的大部分区域。因此这是一个国际前沿水平的实验结果。

  中国暗物质实验合作组目前正在建立国际上最大质量(10kg)的极低能量阈高纯锗探测器阵列,预计2015年将在锦屏地下实验室开展正式暗物质实验研究。这些研究进展不仅把中国暗物质研究水平提高到国际前沿水平,也为未来中国开展更大规模的极低本底实验奠定坚实的技术基础。

  清华大学工程物理系教授康克军表示,这一成果不仅取得了国际前沿的暗物质研究成果,同时带动发展的先进高纯锗半导体探测器技术有助于打破技术垄断,为中国辐射防护、国土安全、海洋放射性检测以及基础前沿研究课题等提供自主的测量设备,带动中国新型半导体材料、低噪声电子学、超低本底辐射屏蔽技术、低本底低温制冷技术等多个领域技术的发展和提升。(完)

lemoncap 发表于 2014-11-15 18:04 | 显示全部楼层
看了一下康克军论文,是负结果:)
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