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《中国科大探索万有引力对粒子自旋的作用》

  • 来源专题：量子信息科技
  • 编译者： 于杰平
  • 发布时间：2023-10-12

  •  2023年5月15日，中国科学技术大学盛东教授与卢征天教授的联合课题组利用高精度氙同位素共磁力仪寻找中子自旋与万有引力的耦合效应，实验发现中子在自旋朝上与朝下之间的重量差别小于十万亿亿分之二（<2×10-21），结果将该效应的耦合强度设定了新的上限。

           论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.201401

      《物理》杂志报道链接：https://physics.aps.org/articles/v16/80


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  • 《美国物理实验室找到新的粒子了吗？》
    • 来源专题：大气污染防治
    • 编译者：APC
    • 发布时间：2018-06-27
    • 结果基于15年的MiniBooNE数据粒子物理领域最近经历了一些深刻的探索。 2012年在大型强子对撞机（LHC）检测到希格斯玻色子粒子时，发生了欢乐。 但从那时起，LHC预计将会出现的物理学方面的重大新发现未能实现。 因此，有报道称美国费米实验室的MiniBooNE实验可能会发现新粒子的暗示。 具体而言，这些数据可能暗示以前未被发现的中微子形式，称为“不育中微子”。 中微子是被称为标准模型（SM）的粒子“动物园”中最吸引人的居民之一。 SM是解释我们周围世界如何工作的最成功的理论，但它有局限性，因为它不能解释诸如暗物质或重力等现象。 中微子与其他基本粒子的相互作用很弱，导致它们被昵称为“鬼粒子”。他们还有能力在三种不同的形式或口味之间“摆动” - 翻转或切换身份。这些是电子中微子，μ子中微子和τ中微子。 图片版权Fermilab图片标题Fermilab是芝加哥附近的一个2700公顷的场地，是美国首屈一指的粒子物理实验室。第四种味道，即不育中微子，之前已经提出，但从未被实验检测到。 现有的三种中微子会通过弱力（宇宙四大基本力量之一）和重力与物质相互作用。 然而，不育中微子主要与重力相互作用。然而，用仪器探测的一定程度上必须与其他（活性）中微子风味混合。 “如果不育中微子与活性中微子完全脱离，他们将无法看到，”曼彻斯特大学粒子物理小组负责人StefanSöldner-Rembold教授说。 不育中微子非常重要，因为它代表了标准模型之外的新物理学，并且必须在宇宙的形成中发挥作用，这可能会影响我们的宇宙学模型。 事实上，加拿大多伦多约克大学的天体物理学家Ray Jayawardhana教授说，“人们首先提出不育中微子的原因之一是他们可能会解释宇宙中的暗物质，因为你会看到引力影响力，但他们不会以任何其他方式互动。“ Image版权所有AHEP MiniBooNE可以检测位于伊利诺伊州Fermilab的矿物油球罐中电子中微子与原子核相互作用的痕迹。 中微子本身是通过在由铍制成的靶上发射质子而产生的。这些μ子中微子然后到地下探测器。在途中，有些人可能会转向电子中微子形式。 从事MiniBooNE项目的科学家已经发布了15年的数据，显示出比标准模型预计的更多的电子中微子。 研究结果出现在Arxiv预印服务器上的一篇论文中，并将于周五在德国海德堡举行的Neutrino 2018会议上发布。 这篇论文的意义在于，一些μ子中微子在向电子中微子再次转换身份之前正在翻转成不育的中微子。 研究人员在MiniBooNE上以4.8西格玛（5西格玛是声称发现的常见阈值）的置信度来看待这一点。与美国液体闪烁体中微子探测器（LSND）实验超过20年前的类似结果相结合时，其意义超过六西格玛。 Söldner-Rembold教授表示，大多数物理学家期望额外的新中微子是非常重的粒子。但是这个 - 如果它确实存在 - 会相对较轻。 但是，不育中微子解释存在潜在的问题：来自其他中微子实验的结果，例如IceCube和Minos，没有证据表明这种粒子。此外，其他科学小组后来未能复制LSND实验的结果。 图片版权Felipe Pedreros，IceCube / NSFImage caption其他中微子实验，如IceCube（如图）在南极，没有看到不育中微子的证据更多证据来自宇宙微波背景 - 宇宙大爆炸的“余辉” - 作为由普朗克航天器测量。 2016年由Söldner-Rembold教授和曼彻斯特大学的其他科学家撰写的一项研究证实，不需要无菌中微子来描述CMB测量值。 此外，MiniBooNE论文的作者可能低估了“背景”。这是指数据中与物理学家寻找的信号无关的其他事件 - 换言之，误报。 称为π介子的粒子的中性形式可衰变为光子
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  • 《中国科学院精密测量科学与技术创新研究院等在量子引擎实验探索方面获进展》
    • 编译者：李晓萌
    • 发布时间：2024-07-06
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