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中微子

轻子的一种,是稳定的、中性的、自旋为/2的粒子。静止质量为零(9),所以以光速运动。中微子的概念是1931年泡利为解释β衰变中的“能量失踪”现象而提出来的,在β衰变实验中,中子变为质子和电子,实验观察到电子的能量可以由零变到动量一能量守恒所预言的值。这样的结果说明衰变生成物中还应当有第三个看不见的中性粒子,这就是反中微子,即n—→p+e-+电子可以具有满足动量-能量守恒所允许的最大能量,意味着反中微子的静质量为零。因为中... (本文共958字) 阅读全文>>

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后中微子振荡发现的实验进展与展望

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1引言中微子是1930年由奥地利物理学家泡利首先提出的,目的是为了保证β衰变过程中的能—动量守恒和角动量守恒的小质量中性粒子[1]。现如今,它与电子,夸克等其他基本粒子一道,在粒子物理标准模型中被认为是构成物质结构的最基本单元[2]。从图1可以看到,(正)中微子一共有3种类型(或称“有3代”,或“有3种味道”)。长期以来,关于它是否有质量一直都是中微子实验研究的热点。标准模型中的中微子是严格无质量的,而建立在这一模型上的许多预言也得到了广泛的实验验证。但是,包括日本超级神冈实验与加拿大萨德伯里中微子观测站等中微子实验在经历了几十年的不懈努力,尤其是中美合作的大亚湾反应堆中微子实验最后的“临门一脚”作用下,中微子有虽小但非零的质量而导致的三代中微子振荡现象终于被实验确定下来,并获得了2015年诺贝尔物理学奖以及2016年基础物理突破奖。中微子振荡的发现对粒子物理而言具有划时代的意义。在李政道和杨振宁、朗道以及萨拉姆分别独立提出的二... (本文共10页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》

中微子振荡的发现及未来

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1中微子振荡的研究历程日本物理学家梶田隆章和加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳“因发现中微子振荡现象,证明中微子有质量”,分享了2015年诺贝尔物理学奖(图1)。在粒子物理标准模型中,中微子是无质量的基本粒子。1998年6月在日本高山市召开的“国际中微子大会”上,梶田隆章代表超级神冈(Su-per-K)实验合作组报告了大气中微子振荡的确凿证据。2001和2002年,加拿大萨德伯里中微子观测站(SNO)两次发表实验结果,证实太阳中微子振荡。这两个发现打开了微观世界新物理的大门,对宇宙和天体的起源与演化也有重大影响。为了解释贝塔衰变的连续能谱,泡利1930年假定一种“永远找不到”的粒子带走了能量,后来被费米正式命名为中微子。1956年,雷因斯和柯万首次观测到了反应堆产生的电子反中微子[1]。柯万于1974年去世,雷因斯被授予1995年诺贝尔奖。1962年莱德曼、舒瓦茨和斯坦伯格在布鲁克海文国家实验室利用首个加速器中微子束流,发现了第2种中... (本文共8页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》

惰性中微子

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2015年度诺贝尔物理学奖授予日本科学家梶田隆章(T.Kajita)和加拿大科学家麦克唐纳(A.Mc Donald),奖励他们分别在实验中发现大气和太阳中微子的振荡现象,从而证明中微子具有非零的静止质量。最近20余年中微子振荡实验研究表明,包含电子中微子、缪中微子、陶中微子的三味中微子混合和振荡的图像可以非常完美地描述绝大多数的中微子振荡实验数据,包括太阳中微子、大气中微子、反应堆中微子和加速器中微子实验。三味中微子振荡的图像可以用两个质量平方差:Δm221~-7.5×10-5 e V2,|Δm231|~-2.4×10-3 e V2,三个混合角:sin2θ12~-0.30,sin2θ23~-0.45,sin2θ13~-0.022,以及一个CP破坏相位δ来描述。截止到现在,两个质量平方差和三个混合角都已经知道,唯有中微子质量的顺序和CP破坏相位亟待未来的测量,也就是需要测量Δm231的符号和δ的具体数值。20世纪50年代中微子螺旋... (本文共5页) 阅读全文>>

权威出处: 《现代物理知识》