1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究

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1981年诺贝尔物理学奖----激光光谱学与电子能谱学肖洛

1981年诺贝尔物理学奖----激光光谱学与电子能谱学肖洛

1981年诺贝尔物理学奖----激光光谱学与电子能谱学布隆姆贝根(Nicolaas Bloembergen,1920-- )肖洛 (Arthur L.Schawlow,1921-- )凯.西格班 (Kai M.Siegbahn,1918-- )1981年诺贝尔物理学奖的一半授予马萨诸塞州坎伯利基哈福大学的布隆姆贝根和美国加利福尼亚州斯坦福大学的肖洛,以表彰他们在发展激光光谱学所作的贡献;另一半授予瑞典乌普沙拉(Uppsala)大学的凯.西格班,以表彰他在高分辨率电子能谱学所作的贡献。

布隆姆贝根的主要工作是在激光光谱学、非线性光学、核磁共振以及电子顺磁共振等领域。

他的科学成就式多方面的。

特别是,他对激光光谱学的发展是从一条独特的道路上做出的。

1982年诺贝尔物理学奖----相变理论K.威尔逊(Kenneth G.Wilson,1936-- )1982年年诺贝尔物理学奖授予美国纽约州伊萨卡康奈尔大学的K.威尔逊,以表彰他对与相变有关的临界现象所作的理论贡献。

在日常生活中,也可从经典物理学中,我们知道,物质可以存在于不同的相中。

我们知道,如果改变压强或温度之类的参数,就会发生从某一到另一项的转变。

只要足够的加热,液体就会变成气体,也就是从液相变成气相。

金属达到一定的温度会失去磁性。

这些只是几个关于相变的大家熟悉的简单例子。

1983年诺贝尔物理学奖----天体物理学的成就钱德拉赛卡尔(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910-1995)W.A.福勒(William Alfred Fowler,1911-1995)1983年诺贝尔物理学奖一半授予美国伊利诺斯州芝加哥大学的钱德拉赛卡尔,以表彰他对恒星结构和演变有重要意义的物理过程的理论研究;另一半授予加利福尼亚州帕萨迪那加州理工学院的W.A.福勒,以表彰他对宇宙中化学元素的形成有重要意义的核反应的理论和实验研究。

钱德拉赛卡尔是另一诺贝尔物理学奖获得者拉曼(Sir Chandrasekhara Venkata Raman)的外甥,1910年10月19日出生于巴基斯坦的拉哈尔,1930年毕业于印度马德拉斯大学,后在英国剑桥大学学习和任教。

读写译二级课文翻译

读写译二级课文翻译

第四单元昔日普通大学生,今朝诺贝尔奖得住拉什沃思.·M. 基德尔据粒子物理学家里昂.M.莱德曼回忆,他天生笨手笨脚。

在经济大萧条时期,在纽约市长大的他对于事物的原理一点也不好奇。

他不是一个出色的学生,而且数学让他倍感吃力。

在哥伦比亚大学,作为一名物理研究生,他的第一个学年糟糕透了。

于是他申请转学到麻省理工学院,但遭到对方拒绝。

可后来,在1988年由于发现了第二个中微子-----一种基本亚原子微粒,他与人共同获得了诺贝尔物理学奖。

那么究竟是什么原因激发他开始物理研究秉持之以恒呢? 在一次采访中,他谈到曾经激励过他的人们。

这次采访是在费米国家加速器实验室莱德曼的办公室中进行的,莱德曼于1979年至1989年担任该实验的负责人。

据他的回忆,在他10岁的时发生过两件事。

一是有一天他卧病在床,父亲拿来一本由阿尔伯特.爱因斯坦与他人合著的关于相对论的书。

‚在书中物理学首次比作一个侦探故事‛,他感叹道,‚那是一本大号字体印刷的书。

对于一个10岁的孩子来说,那一比喻真是太重要了。

‛另外一件事则与一篇等在在《纽约时报》头版上的文章有关。

该文讲述因发现正电子而获得诺贝尔物理学奖的卡尔.安德森的故事,将他的如何将台云室探测器带到山顶去做实验。

那可是我当时能够想到的最浪漫的事----竟然把某种实验仪器运到山顶观察事物。

后来,在高中期间,莱德曼开始和‚三四个朋友‛放学后在化学实验室里转悠。

实验员是个‚有活力的小伙子,他不干涉我们在实验室里游荡或吹制玻璃仪器皿。

‛莱德曼认为正是这些友谊,为而不是什么想法所产生的吸引力,是他迷上了科学研究。

但是直到他从城市学院毕业,参军三年后退伍,进入研究生学院,他才最终建立其作为一个初露头角的科学家的信心。

他说,在埋头几个月准备资格考试后,一天他回到实验室,‚有一人一边擦地板,一边用意大利语唱歌,我说,‘奥,一个新来的管理员’。

当我走进实验室时,他说了我听不懂的话,我对他说,‘哦,当心电线—别弄湿了’。

历届诺贝尔物理学奖得主及成就

历届诺贝尔物理学奖得主及成就

诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖是1900年6月根据诺贝尔的遗嘱设立的,属诺贝尔奖之一。

该奖项旨在奖励那些对人类物理学领域里作出突出贡献的科学家。

由瑞典皇家科学院颁发奖金,每年的奖项候选人由瑞典皇家自然科学院的瑞典或外国院士、诺贝尔物理和化学委员会的委员、曾被授与诺贝尔物理或化学奖金的科学家、在乌普萨拉、隆德、奥斯陆、哥本哈根、赫尔辛基大学、卡罗琳医学院和皇家技术学院永久或临时任职的物理和化学教授等科学家推荐。

奖项由来诺贝尔生于瑞典的斯德哥尔摩,诺贝尔一生致力于炸药的研究,在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。

他不仅从事理论研究,而且进行工业实践。

他一生共获得技术发明专利355项,并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。

1896年12月10日,诺贝尔在意大利逝世。

逝世的前一年,他留下了遗嘱,设立诺贝尔奖。

据此,1900年6月瑞典政府批准设置了诺贝尔基金会,并于次年诺贝尔逝世5周年纪念日,即1901年12月10日首次颁发诺贝尔奖。

自此以后,除因战时中断外,每年的这一天分别在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆举行隆重授奖仪式。

1968年瑞典中央银行于建行300周年之际,提供资金增设诺贝尔经济奖(全称为瑞典中央银行纪念阿尔弗雷德·伯恩德·诺贝尔经济科学奖金,亦称纪念诺贝尔经济学奖,并于1969年开始与其他5项奖同时颁发。

诺贝尔经济学奖的评选原则是授予在经济科学研究领域作出有重大价值贡献的人,并优先奖励那些早期作出重大贡献者。

颁奖时间每次诺贝尔奖的发奖仪式都是下午举行,这是因为诺贝尔是1896年12月10日下午4:30去世的。

为了纪念这位对人类进步和文明作出过重大贡献的科学家,在1901年第一次颁奖时,人们便选择在诺贝尔逝世的时刻举行仪式。

这一有特殊意义的做法一直沿袭到如今。

评选过程每年9月至次年1月31日,接受各项诺贝尔奖推荐的候选人。

通常每年推荐的候选人有1000— 2000人。

【历届诺贝尔奖得主(八)】1988年物理学奖,化学奖和生理学或医学奖1

【历届诺贝尔奖得主(八)】1988年物理学奖,化学奖和生理学或医学奖1

1988年12月10日第八十八届诺贝尔奖颁发。

物理学奖美国科学家施瓦茨、莱德曼、施泰因因利用粒子加速器制出中微子而共获诺贝尔物理学奖。

施瓦茨属于巨蟹座的:利昂·莱德曼,著名粒子物理学家。

1922年7月15日生于纽约,1946年进入哥伦比亚大学物理系读研究生,1951年获得博士学位后留校工作,1958年后任该校教授,1979-1989年曾任费米国家加速器实验室主任,并主持设计了超导超级对撞机建造计划。

利昂·莱德曼长期从事教育工作,曾任美国科学促进会理事会主席。

他在粒子物理实验领域成果卓著,并因“中微子束方法及通过发现μ中微子验证轻子的二重态结构”而荣获1988年诺贝尔物理学奖。

基本资料姓名:利昂·莱德曼出生日:1922年7月15日星座:巨蟹座性别:男地区:美国出生省:纽约出生市:纽约身份:科学家个人简介利昂·莱德曼1922年7月15日出生于纽约的一个移民家庭里,父亲经营一家手工洗衣房。

莱德曼从小就在纽约上小学、中学和市立学院,然后进哥伦比亚大学,1951年在哥伦比亚大学获博士学位。

他先是主修化学,由于哈尔勃(I.Halpern)和中学同学克莱因(M.J.Klein)的影响,后转学物理。

1943年毕业后在美军服役三年,1946年进入由拉比教授主持的哥伦比亚大学物理研究生院。

当时物理系正在建造一台385MeV同步电子回旋加速器。

1948年利昂·莱德曼加入这个加速器实验室,并随加速器实验室主任布什(Booth)教授工作。

他的博士论文题目是关于威耳逊云室的建造。

这时,拉比邀请了许多专家到哥伦比亚来参加加速器的工作,共同推进这项新的课题,其中也有斯坦博格。

1951年利昂·莱德曼完成了博士论文,被邀请留下,一干就是28年。

在这里做了许多有关π介子的工作。

1958年利昂·莱德曼到欧洲核子研究中心作学术休假,工作了一年。

在那里他组织了一个小组做g-2实验。

诺奖得主小柴昌俊的多维世界

诺奖得主小柴昌俊的多维世界
柴 介 绍 了 神 冈 NDE的运行情况,以及观测太阳 中 微 子 的 计 划 ,争取到美国宾西 法 尼亚大学曼恩( Alfred Mann)教 授 的 合 作 ,负 责 TDC。小柴还首次提出超级神 冈 NDE的可能性。
1986年 底 ,升 级 改 造 后 的 神 冈 NDE开 始 工 作 ,英 文 简 称 NDE保 持 不 变 , 但 是 更 多 地 理 解 为 “中 微 子 探 测 实 验 ”。改 造 前 后 的 阶 段 分 别 叫 做 神 冈 I 和 II。 1990年 后 ,再 次 升 级 后 叫 做 神 冈 III,1993年 停 止运行。
于是小柴昌俊想到,这 个 探 测 器 既 然 能 够 探 测 这 么 低 的 能 量 ,就应该可以 用 来 探 测 太 阳 发 出 的 中 微 子 ,因 为 其 能 量 有 1 4 兆 电 子 伏 特 ,高 于 1 2 兆电子伏 特 。他 说 ,这 样 扩 大 实 验 可 能 性 ,缓解了花费纳税人钱的沉重[4]。
《科学文化评论》第丨8 卷 第 1 期 (2021 ) : 85 - 98
85
人物•访谈
诺奖得主小柴昌俊的多维世界
施郁
摘 要 研究了诺贝尔奖得主小柴昌俊的科学贡献,并从中总结了若干成功经 验 。还介绍了鲜为人知的与中日历史问题有关的内容。 关 键 词 诺 贝尔奖小柴昌俊实验高能物理中微子中日历史 中图分类号 N09:04 文献标识码 A
1996年 ,在 距 离 神 冈 NDE所 在 地 1 5 0 米 处 ,超 级 神 冈 NDE建成并开始工 作 。1991年 ,IMB停止工作,光 电 倍 增 管 转 移 到 超 级 神 冈 NDE,包括莱因斯在 内 的 不 少 研 究 人 员 加 入 超 级 神 冈 NDE。

历年诺贝尔物理学奖

历年诺贝尔物理学奖

J.斯坦伯格
英国 粒子对称结构进行论证
1989 N.F.拉姆齐
美国
W.保罗
德国
H.G.德梅尔特 美国
发明原子铯钟及提出氢微波 激射技术 创造捕集原子的方法以达到 能极其精确地研究一个电子 或离子
1990 J.杰罗姆 H.肯德尔 R.泰勒
美国 美国 加拿大
发现夸克存在的第一个实验 证明
年份 获奖者 1991 P.G.德燃纳 1992 J.夏帕克
德国 法国
获奖原因
发现标识元素的次级伦琴 辐射
研究辐射的量子理论,发 现基本量子,提出能量量 子化的假设,解释了电磁 辐射的经验定律
发现阴极射线中的多普勒 效应和原子光谱线在电场 中的分裂
发现镍钢合金的反常性以 及在精密仪器中的应用
年份 获奖者
国籍
获奖原因
1921 A.爱因斯坦
德国
对现物理方面的贡献,特 别是阐明光电效应的定律
发明点燃航标灯和浮标灯 的瓦斯自动调节器
在低温下研究物质的性质 并制成液态氦
发现伦琴射线通过晶体时 的衍射,既用于决定X射 线的波长又证明了晶体的 原子点阵结构
用伦琴射线分析晶体结构
年份 获奖者 1917 C.G.巴克拉 1918 M.V.普朗克
1919 J.斯塔克 1920 C.E.吉洛姆
国籍 英国 德国
1922 N.玻尔
丹麦 研究原子结构和原子辐射, 提出他的原子结构模型
1923 R.A.密立根
美国
研究元电荷和光电效应,
通过油滴实验证明电荷有
最小单位
1924 K.M.G.西格班 瑞典
伦琴射线光谱学方面的发 现和研究
1925 J.弗兰克 G.L.赫兹
德国 德国

历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2018)

历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2018)

历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2016) 年份 获奖者 国籍 获奖原因 1901年 威廉·康拉德·伦琴 德国“发现不寻常的射线,之后以他的名字命名”(即X 射线,又称伦琴射线,并伦琴做为辐射量的单位) 1902年亨得里克·洛仑兹 荷兰“关于磁场对辐射现象影响的研究”(即塞曼效应) 彼得·塞曼 荷兰1903年 亨利·贝克勒 法国“发现天然放射性” 皮埃尔·居里 法国“他们对亨利·贝克勒教授所发现的放射性现象的共同研究” 玛丽·居里 法国1904年 约翰·威廉·斯特拉斯英国“对那些重要的气体的密度的测定,以及由这些研究而发现氩”(对氢气、氧气、氮气等气体密度的测量,并因测量氮气而发现氩) 1905年 菲利普·爱德华·安东·冯·莱纳德德国“关于阴极射线的研究” 1906年 约瑟夫·汤姆孙 英国"对气体导电的理论和实验研究" 1907年 阿尔伯特·迈克耳孙 美国“他的精密光学仪器,以及借助它们所做的光谱学和计量学研究” 1908年 加布里埃尔·李普曼 法国“他的利用干涉现象来重现色彩于照片上的方法” 1909年 古列尔莫·马可尼 意大利“他们对无线电报的发展的贡献” 卡尔·费迪南德·布劳恩德国1910年 范德华 荷兰“关于气体和液体的状态方程的研究” 1911年 威廉·维恩 德国“发现那些影响热辐射的定律” 1912年 尼尔斯·古斯塔夫·达伦 瑞典“发明用于控制灯塔和浮标中气体蓄积器的自动调节阀”1913年 海克·卡末林·昂内斯荷兰“他在低温下物体性质的研究,尤其是液态氦的制成” 1914年 马克斯·冯·劳厄 德国“发现晶体中的X 射线衍射现象” 1915年 威廉·亨利·布拉格 英国“用X 射线对晶体结构的研究” 威廉·劳伦斯·布拉格英国1917年 查尔斯·格洛弗·巴克拉英国“发现元素的特征伦琴辐射” 1918年 马克斯·普朗克 德国“因他的对量子的发现而推动物理学的发展” 1919年 约翰尼斯·斯塔克 德国“发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下谱线的分裂现象” 1920年 夏尔·爱德华·纪尧姆瑞士“他的,推动物理学的精密测量的,有关镍钢合金的反常现象的发现” 1921年 阿尔伯特·爱因斯坦 德国“他对理论物理学的成就,特别是光电效应定律的发现” 1922年 尼尔斯·玻尔 丹麦“他对原子结构以及由原子发射出的辐射的研究” 1923年 罗伯特·安德鲁·密立根美国“他的关于基本电荷以及光电效应的工作” 1924年 卡尔·曼内·乔奇·塞格巴恩瑞典“他在X 射线光谱学领域的发现和研究”[3] 1925年詹姆斯·弗兰克 德国“发现那些支配原子和电子碰撞的定律” 古斯塔夫·赫兹 德国1926年 让·佩兰 法国“研究物质不连续结构和发现沉积平衡” 1927年 阿瑟·康普顿 美国 “发现以他命名的效应”查尔斯·威耳逊英国“通过水蒸气的凝结来显示带电荷的粒子的轨迹的方法”1928年欧文·理查森英国“他对热离子现象的研究,特别是发现以他命名的定律”1929年路易·德布罗意公爵法国“发现电子的波动性”1930年钱德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼印度“他对光散射的研究,以及发现以他命名的效应”1932年维尔纳·海森堡德国“创立量子力学,以及由此导致的氢的同素异形体的发现”1933年埃尔温·薛定谔奥地利“发现了原子理论的新的多产的形式”(即量子力学的基本方程——薛定谔方程和狄拉克方程)保罗·狄拉克英国1935年詹姆斯·查德威克英国“发现中子”1936年维克托·弗朗西斯·赫斯奥地利“发现宇宙辐射”卡尔·戴维·安德森美国“发现正电子”1937年克林顿·约瑟夫·戴维孙美国“他们有关电子被晶体衍射的现象的实验发现”乔治·汤姆孙英国1938年恩里科·费米意大利“证明了可由中子辐照而产生的新放射性元素的存在,以及有关慢中子引发的核反应的发现”1939年欧内斯特·劳伦斯美国“对回旋加速器的发明和发展,并以此获得有关人工放射性元素的研究成果”1943年奥托·施特恩美国“他对分子束方法的发展以及有关质子磁矩的研究发现”1944年伊西多·艾萨克·拉比美国“他用共振方法记录原子核的磁属性”1945年 沃尔夫冈·泡利 奥地利 “发现不相容原理,也称泡利原理”1946年 珀西·威廉斯·布里奇曼美国“发明获得超高压的装置,并在高压物理学领域作出发现” 1947年 爱德华·维克托·阿普尔顿英国“对高层大气的物理学的研究,特别是对所谓阿普顿层的发现” 1948年 帕特里克·梅纳德·斯图尔特·布莱克特英国“改进威尔逊云雾室方法和由此在核物理和宇宙射线领域的发现” 1949年 汤川秀树 日本“他以核作用力的理论为基础预言了介子的存在” 1950年 塞西尔·弗兰克·鲍威尔英国“发展研究核过程的照相方法,以及基于该方法的有关介子的研究发现” 1951年 约翰·道格拉斯·考克饶夫英国“他们在用人工加速原子产生原子核嬗变方面的开创性工作” 欧内斯特·沃吞 爱尔兰1952年费利克斯·布洛赫 美国“发展出用于核磁精密测量的新方法,并凭此所得的研究成果” 爱德华·珀塞尔 美国1953年 弗里茨·塞尔尼克 荷兰“他对相衬法的证实,特别是发明相衬显微镜” 1954年马克斯·玻恩 英国“在量子力学领域的基础研究,特别是他对波函数的统计解释” 瓦尔特·博特 德国“符合法,以及以此方法所获得的研究成果” 1955年威利斯·尤金·兰姆 美国“他的有关氢光谱的精细结构的研究成果” 波利卡普·库施 美国“精确地测定出电子磁矩” 1956年 威廉·布拉德福德·肖克利美国“他们对半导体的研究和发现晶体管效应” 约翰·巴丁 美国沃尔特·豪泽·布喇顿美国1957年杨振宁中国“他们对所谓的宇称不守恒定律的敏锐地研究,该定律导致了有关基本粒子的许多重大发现”李政道中国1958年帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫苏联“发现并解释切连科夫效应”伊利亚·弗兰克苏联伊戈尔·叶夫根耶维奇·塔姆苏联1959年埃米利奥·吉诺·塞格雷美国“发现反质子”欧文·张伯伦美国1960年唐纳德·阿瑟·格拉泽美国“发明气泡室”1961年罗伯特·霍夫施塔特美国“关于对原子核中的电子散射的先驱性研究,并由此得到的关于核子结构的研究发现”鲁道夫·路德维希·穆斯堡尔德国“他的有关γ射线共振吸收现象的研究以及与这个以他命名的效应相关的研究发现”1962年列夫·达维多维奇·朗道苏联“关于凝聚态物质的开创性理论,特别是液氦”1963年耶诺·帕尔·维格纳美国“他对原子核和基本粒子理论的贡献,特别是对基础的对称性原理的发现和应用”玛丽亚·格佩特-梅耶美国“发现原子核的壳层结构”J·汉斯·D·延森德国1964年查尔斯·汤斯美国“在量子电子学领域的基础研究成果,该成果导致尼古拉·根纳季耶维奇·巴索夫苏联了基于激微波-激光原理建造的振荡器和放大器" 亚历山大·普罗霍罗夫苏联1965年朝永振一郎 日本“他们在量子电动力学方面的基础性工作,这些工作对粒子物理学产生深远影响” 朱利安·施温格 美国理查德·菲利普·费曼美国1966年 阿尔弗雷德·卡斯特勒法国“发现和发展了研究原子中赫兹共振的光学方法” 1967年 汉斯·阿尔布雷希特·贝特美国“他对核反应理论的贡献,特别是关于恒星中能源的产生的研究发现” 1968年 路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨美国“他对粒子物理学的决定性贡献,特别是因他发展了氢气泡室技术和数据分析方法,从而发现了一大批共振态” 1969年 默里·盖尔曼 美国“对基本粒子的分类及其相互作用的研究发现” 1970年汉尼斯·奥洛夫·哥斯达·阿尔文瑞典“磁流体动力学的基础研究和发现,及其在等离子体物理学富有成果的应用” 路易·奈耳 法国“关于反铁磁性和铁磁性的基础研究和发现以及在固体物理学方面的重要应用” 1971年 伽博·丹尼斯 英国“发明并发展全息照相法” 1972年约翰·巴丁 美国“他们联合创立了超导微观理论,即常说的BCS 理论” 利昂·库珀 美国约翰·罗伯特·施里弗美国1973年 江崎玲于奈 日本 “发现半导体和超导体的隧道效应”伊瓦尔·贾埃弗挪威布赖恩·戴维·约瑟夫森英国“他理论上预测出通过隧道势垒的超电流的性质,特别是那些通常被称为约瑟夫森效应的现象”1974年马丁·赖尔英国“他们在射电天体物理学的开创性研究:赖尔的发明和观测,特别是合成孔径技术;休伊什在发现脉冲星方面的关键性角色”安东尼·休伊什英国1975年奥格·尼尔斯·玻尔丹麦“发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系,并且根据这种联系发展了有关原子核结构的理论”本·罗伊·莫特森丹麦利奥·詹姆斯·雷恩沃特美国1976年伯顿·里克特美国“他们在发现新的重基本粒子方面的开创性工作”丁肇中美国1977年菲利普·沃伦·安德森美国“对磁性和无序体系电子结构的基础性理论研究”内维尔·莫特英国约翰·凡扶累克美国1978年彼得·列昂尼多维奇·卡皮查苏联“低温物理领域的基本发明和发现”阿尔诺·艾伦·彭齐亚斯美国“发现宇宙微波背景辐射”罗伯特·伍德罗·威尔逊美国1979年谢尔登·李·格拉肖美国“关于基本粒子间弱相互作用和电磁相互作用的统一理论的,包括对弱中性流的预言在内的贡献”阿卜杜勒·萨拉姆巴基斯坦史蒂文·温伯格美国1980年詹姆斯·沃森·克罗宁美国“发现中性K介子衰变时存在对称破坏”瓦尔·洛格斯登·菲奇美国1981年凯·西格巴恩瑞典“对开发高分辨率电子光谱仪的贡献”尼古拉斯·布隆伯根美国“对开发激光光谱仪的贡献”阿瑟·肖洛美国1982年肯尼斯·威尔逊美国“对与相转变有关的临界现象理论的贡献”1983年苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡美国“有关恒星结构及其演化的重要物理过程的理论研究”威廉·福勒美国“对宇宙中形成化学元素的核反应的理论和实验研究”1984年卡洛·鲁比亚意大利“对导致发现弱相互作用传递者,场粒子W和Z的大型项目的决定性贡献”西蒙·范德梅尔荷兰1985年克劳斯·冯·克利青德国“发现量子霍尔效应”1986年恩斯特·鲁斯卡德国“电子光学的基础工作和设计了第一台电子显微镜”格尔德·宾宁德国“研制扫描隧道显微镜”海因里希·罗雷尔瑞士1987年约翰内斯·贝德诺尔茨德国“在发现陶瓷材料的超导性方面的突破”卡尔·米勒瑞士1988年利昂·莱德曼美国“中微子束方式,以及通过发现梅尔文·施瓦茨美国子中微子证明了轻子的对偶结构”1989年诺曼·拉姆齐美国“发明分离振荡场方法及其在氢激微波和其他原子钟中的应用”汉斯·德默尔特美国“发展离子陷阱技术”沃尔夫冈·保罗德国1990年杰尔姆·弗里德曼美国“他们有关电子在质子和被绑定的中子上的深度非弹性散射的开创性研究,这些研究对粒子物理学的夸克模型的发展有必不可少的重要性”亨利·肯德尔美国理查·泰勒加拿大1991年皮埃尔-吉勒·德热纳法国“发现研究简单系统中有序现象的方法可以被推广到比较复杂的物质形式,特别是推广到液晶和聚合物的研究中”1992年乔治·夏帕克法国“发明并发展了粒子探测器,特别是多丝正比室”1993年拉塞尔·赫尔斯美国“发现新一类脉冲星,该发现开发了研究引力的新的可能性”约瑟夫·泰勒美国1994年伯特伦·布罗克豪斯加拿大“对中子频谱学的发展,以及对用于凝聚态物质研究的中子散射技术的开创性研究”克利福德·沙尔美国“对中子衍射技术的发展,以及对用于凝聚态物质研究的中子散射技术的开创性研究”1995年马丁·佩尔美国“发现τ轻子”,以及对轻子物理学的开创性实验研究弗雷德里克·莱因斯美国“发现中微子,以及对轻子物理学的开创性实验研”1996年戴维·李美国“发现了在氦-3里的超流动性”道格拉斯·奥谢罗夫美国罗伯特·理查森美国1997年朱棣文美国“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”克洛德·科昂-唐努德日法国威廉·菲利普斯美国1998年罗伯特·劳夫林美国“发现一种带有分数带电激发的新的量子流体形式”霍斯特·施特默德国崔琦美国1999年杰拉德·特·胡夫特荷兰“阐明物理学中弱电相互作用的量子结构”马丁纽斯·韦尔特曼荷兰2000年若雷斯·阿尔费罗夫俄罗斯“发展了用于高速电子学和光电子学的半导体异质结构”赫伯特·克勒默德国杰克·基尔比美国“在发明集成电路中所做的贡献”2001年埃里克·康奈尔美国“在碱性原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚态方面取得的成就,以及凝聚态物质属性质的早期基础性研究”卡尔·威曼美国沃尔夫冈·克特勒德国2002年雷蒙德·戴维斯美国“在天体物理学领域做出的先驱性贡献,尤其是探测宇宙中微子”小柴昌俊日本里卡尔多·贾科尼美国“在天体物理学领域做出的先驱性贡献,这些研究导致了宇宙X射线源的发现”2003年阿列克谢·阿布里科索夫俄罗斯“对超导体和超流体理论做出的先驱性贡献”维塔利·金兹堡俄罗斯安东尼·莱格特美国2004年戴维·格娄斯美国“发现强相互作用理论中的渐近自由”休·波利策美国弗朗克·韦尔切克美国2005年罗伊·格劳伯美国“对光学相干的量子理论的贡献”约翰·霍尔美国“对包括光频梳技术在内的,基于激光的精密光谱学发展做出的贡献,”特奥多尔·亨施德国2006年约翰·马瑟美国“发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异乔治·斯穆特美国性”2007年艾尔伯·费尔法国“发现巨磁阻效应”彼得·格林贝格德国2008年小林诚日本“发现对称性破缺的来源,并预测了至少三大类夸克在自然界中的存在”益川敏英日本南部阳一郎美国“发现亚原子物理学的自发对称性破缺机制”2009年高锟英国“在光学通信领域光在纤维中传输方面的突破性成就”威拉德·博伊尔美国“发明半导体成像器件电荷耦合器件”乔治·史密斯美国2010年安德烈·海姆俄罗斯“在二维石墨烯材料的开创性实验”康斯坦丁·诺沃肖洛夫俄罗斯2011年布莱恩·施密特澳大利亚“透过观测遥距超新星而发现宇宙加速膨胀”亚当·里斯美国索尔·珀尔马特美国2012年塞尔日·阿罗什法国“能够量度和操控个体量子系统的突破性实验手法”大卫·维因兰德美国2013年彼得·W·希格斯英国对希格斯玻色子的预测[1][4-6]弗朗索瓦·恩格勒比利时2014年赤崎勇日本“发明一种新型高效节能光源,即蓝色发光二极管(LED)”天野浩日本中村修二美国2015年梶田隆章日本“通过中微子振荡发现中微子有质量。

中微子研究回顾和介绍

中微子研究回顾和介绍

中微子研究回顾和介绍杨璞摘要:本文回顾了中微子理论与试验研究的发展历程,重点介绍了中微子振荡与中微子混合矩阵方面的知识,简单介绍了大亚湾反应堆中微子实验主要目标。

关键词:中微子振荡,中微子混合矩阵 1、中微子的发现20世纪20年代,物理学家发现在β衰变过程中,电子的能谱是连续的, 而不像α衰变、γ衰变那样,能谱是分立的。

1930 年泡利( Pauli) 在解释这一现象时提出存在一种电中性的粒子, 自旋为12在β衰变过程中与电子一同发射出来携带了一部分能量,因而使电子能谱连续。

这就是最早关于中微子存在的假说。

但是因为中微子是电中性的,与物质发生相互作用非常弱, 与物质相互作用截面为34110-⨯2cm ,非常非常小, 相当于吸收长度非常非常大,大到29光年。

因此中微子极难探测到, 对它的认识经历了漫长的岁月。

1952年罗德拜克等人根据王淦昌的建议用K 壳层电子俘获实验测量了核的反冲能量,根据能量、动量守恒定律, 给出了中微子存在的实验证据。

1956 年, F. Reines 和C. Cowan 在核反应堆中通过核应. e p e n ν++→+首次观察到了中微子。

μ中微子μν与电子中微子e ν是否相同的检验实验是在1962 年, 由Lederman ,Schwartz 和Steinberger 等人完成的。

他们在布鲁克海文实验室,用15GeV 的质子束打铍靶产生π介子束,π介子衰变为μ子和μν中微子, μν中微子通过15 吨的火花室后可产生带电的μ,而不是电子,从而证明μν不同于e ν,为此他们获得了1988年的诺贝尔物理奖。

20世纪90年代,LEP 和SLC 通过Z0衰变宽度的测量,证明了中微子只有三代( 3.000.06N ν=±) 。

2000 年,费米实验室的Donut 实验探测到了τν中微子。

2、从太阳中微子丢失到中微子振荡太阳的能源来自氢核聚变, 通过反应4422e H e H e ν-+→+ 实现的,因而产生大量的电子中微子。

物理“标准理论”的突破口——中微子

物理“标准理论”的突破口——中微子

物理“标准理论”的突破口——中微子
刘爱武
【期刊名称】《中专物理教学》
【年(卷),期】2001(9)1
【摘要】根据国际权威杂志美国《科学》1998年6月5日报道,一个由120名日美科学家组成的研究小组宣布,他们确认中微子有静止质量.这则消息立即轰动了世界物理学界. 研究小组在日本神冈的距离地面1km深的废矿井中建成了一个灌有50000T水、装置13000支光电管、称为“超级神冈”的地下水槽,两年多来,一直在利用它观测宇宙射线在大气中相遇产生的中微子.
【总页数】2页(P47-47)
【关键词】物理学;中微子;静上质量;标准理论
【作者】刘爱武
【作者单位】江苏省沭阳师范学校
【正文语种】中文
【中图分类】O4-09;O572.321
【相关文献】
1.敲开新物理大门的中微子--2015年诺贝尔物理学奖介绍 [J], 钱永忠
2.发现中微子振荡从而证实中微子具有质量——2015年诺贝尔物理学奖简介 [J], 《物理通报》资料室
3.揭开中微子神秘面纱的理论物理学家 [J], 邢志忠
4.物理“标准理论”的突破口—中微子 [J], 刘爱武
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中微子的秘密

中微子的秘密

中微子的秘密作者:陈晓军来源:《百科知识》2015年第22期今年诺贝尔物理学奖授予日本的梶田隆章与加拿大的阿瑟·麦克唐纳,以表彰他们发现中微子振荡现象,该发现表明中微子拥有质量。

中微子是轻子的一种,它在宇宙中无处不在,几乎零质量,很少与其他任何物质互动,因而很难研究它们。

梶田隆章和麦克唐纳使用日本、加拿大两国的大型仪器对中微子做出了重要的测量,他们的研究证明中微子存在质量。

这个发现对粒子物理学影响深远,甚至在我们对宇宙的理解上都有突破性的意义。

中微子的预言我们生活在一个中微子的世界里。

每一秒都有数以万亿计的中微子通过你的身体。

但你看不到它们,也感受不到它们的存在。

中微子几乎以光速在宇宙中传播,几乎不与物质发生相互作用。

那么它们究竟来自何方?其中一些中微子是在宇宙大爆炸中产生的,其他则产生于空间或地球上的各种不同过程之中——从恒星衰亡时的超新星爆发,到核电站内的反应堆,以及自然发生的放射性衰变过程,等等。

甚至在我们的身体内部,平均每秒也有超过5000个中微子在钾的同位素衰变过程中被产生出来。

在抵达地球的中微子中,大部分都源自太阳内部的核反应过程。

在整个宇宙中,中微子的数量仅次于光子,是宇宙中数量最多的粒子之一。

然而,长期以来科学家们甚至都无法确认中微子是否真的存在。

事实上,当中微子的概念最早由物理学家沃尔夫冈·泡利提出来时(泡利是1945年诺贝尔奖获得者),他的主要目的是想为由于β衰变过程中表现出来的能量不守恒现象而感到绝望的物理学家们找到一个解释。

β衰变是原子核衰变的一种形式。

1930年12月,泡利以“亲爱的(从事)放射性(研究的)女士们和先生们”开头,致信给他的物理学同行。

在这封信中,泡利提出,β衰变过程中的一部分能量可能是被一种具有电中性、弱相互作用且质量极小的粒子带走了。

但甚至是泡利本人也几乎不相信这样一种粒子是真实存在的。

据说他曾经说过这样的话:“我做了一件糟糕的事情,我提出了一种不可能被探测到的粒子。

中微子研究进程及未来实验研究

中微子研究进程及未来实验研究

中微子研究进程及未来实验研究中微子研究已有漫长的历史。

从泡利1930年提出存在中微子的假说,迄今已有85年。

从首次探测到中微子算起,也有60年历史。

因为中微子难以探测,起初发展较为缓慢。

下面由学术堂为大家整理出一篇题目为“中微子研究进程及未来实验研究”的物理史论文,供大家参考。

原标题:中微子研究的历史与未来中微子研究已有漫长的历史。

从泡利1930年提出存在中微子的假说,迄今已有85年。

从首次探测到中微子算起,也有60年历史。

因为中微子难以探测,起初发展较为缓慢。

1998年日本超级神冈实验发现中微子振荡,迎来了中微子研究的黄金时代。

各种研究蓬勃发展,美国甚至停掉了除大型强子对撞机以外的其他大型实验,将粒子物理研究的主要精力放在了中微子上。

本文将简要回顾中微子研究的历史,并介绍现在和未来的中微子实验研究。

一、发现中微子中微子最显着的特点就是几乎不与物质相互作用,因而穿透能力强,同时也使得探测非常困难。

我们身边的中微子其实非常多,例如一个典型的核反应堆每秒钟产生6万亿亿个中微子,每秒钟有3亿亿个太阳中微子穿过每个人的身体,宇宙大爆炸的残余中微子更是在整个宇宙空间内多达330个每立方厘米。

大多数核过程都会产生中微子,例如宇宙线轰击大气、岩石的天然放射性、超新星爆炸,等等,连每个人都会因体内的钾40衰变而每天产生4亿个中微子。

这些中微子几乎自由地穿行,本身不能被探测,只有极少的一部分会被探测器捕获,变成可观测的粒子,因此现代的大型中微子实验动辄上万吨。

以江门中微子实验为例,2万吨液体闪烁体每天只能探测到60个反应堆中微子,4个大气中微子,1个地球中微子,以及90个硼8太阳中微子。

与之相比,作为本底的宇宙线则有10万个,这还是将探测器放到地下700米,宇宙线流强降低了20万倍后的结果。

自从泡利预言中微子后,人们尝试了许多方法来寻找它,其中包括王淦昌1941年提出的K电子俘获方法,美国人阿伦用它得到了中微子存在的证据。

诺贝尔物理学奖六十年

诺贝尔物理学奖六十年

2011年诺贝尔物理学奖获奖者为美国加州大学伯克利分校教授索尔·佩尔马特,澳大利亚国立大学教授布莱恩·施密特,以及美国约翰斯·霍普金斯大学教授亚当·里斯。

他们的贡献是,通过对超新星的观测证明宇宙在加速膨胀、变冷。

2010年诺贝尔物理学奖获奖者为英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。

他们在2004年制成石墨烯材料。

石墨烯是目前已知材料中最薄的一种,被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业的再次革命。

2009年诺贝尔物理学奖获奖者为英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。

高锟获奖是由于在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出了突破性成就,而两位美国科学家的主要成就是发明半导体成像器件——电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

2008年诺贝尔物理学奖获奖者为美国籍科学家南部阳一郎和日本科学家小林诚、益川敏英。

南部阳一郎的贡献是发现了亚原子物理学中的自发对称性破缺机制,而小林诚和益川敏英的贡献是发现了有关对称性破缺的起源。

2007年,法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因发现“巨磁电阻”效应而获诺贝尔物理学奖。

2006年,美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特因发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性而获奖。

2005年,美国科学家罗伊·格劳伯、约翰·霍尔和德国科学家特奥多尔·亨施因为“对光学相干的量子理论的贡献”和对基于激光的精密光谱学发展作出了贡献而获奖。

2004年,诺贝尔物理学奖归属美国科学家戴维·格罗斯、戴维·波利策和弗兰克·维尔切克。

他们发现了粒子物理强相互作用理论中的渐近自由现象。

2003年诺贝尔物理学奖——超导和超流体理论研究领域的卓越贡献2003年度诺贝尔物理奖授予拥有俄罗斯和美国双重国籍的科学家阿列克谢·阿布里科索夫、俄罗斯科学家维塔利·金茨堡以及拥有英国和美国双重国籍的科学家安东尼·莱格特,以表彰他们由于在超导和超流体理论研究领域所作出的开创性贡献。

发现中微子振荡

发现中微子振荡

发现中微子振荡作者:李玉峰来源:《科学》2015年第06期2015年的诺贝尔物理学奖授予日本科学家棍田隆章(Takaaki Kaiita)和加拿大科学家麦克唐纳(ArthurB.McDonald),奖励他们在实验中发现中微子振荡现象,从而证明中微子具有非零的静止质量。

1998年6月棍田隆章代表日本的超级神冈探测器(Super Kamiokande)在“国际中微子物理和天文学大会”(Neutrino’98)上首次确凿地给出高能宇宙线在地球大气层产生的大气中微子的消失现象;2001-2002年间,麦克唐纳领导的加拿大萨德伯里中微子天文台(Sudbury Neutrino Observatory,SNO)发现太阳核心核聚变产生的电中微子也出现了消失现象,并且首次证明丢失的中微子变成了其他类型中微子,从而解决了持续三十余年的“太阳中微子失踪之谜”。

作为自然界最神秘的基本粒子,中微子曾多次进入普通公众的视野。

灾难电影《2012》描述了地球世界末日发生时惊心动魄的场景,“灾难制造者”中微子也广为人知;作家刘慈欣的畅销科幻小说《三体》描述了使用中微子进行星系间通信的美好场景;2011年发生的OEPRA实验中微子超光速闹剧,由于其震撼性,迅速超越科学领域,被普通公众广泛关注。

最终此次事件以电线插头的错误而结束,OEPRA实验组的发言人也被迫辞职,令人唏嘘。

公众对中微子的印象略显片面、夸张并且有失真实性。

太阳核心燃烧产生的中微子如果能传到太阳表面从而到达地球,必将畅通无阻地穿过地球,而能产生《2012》场景的中微子在到达地球之前已经可以使太阳自身发生爆炸。

中微子可以穿过任何物体的阻挡,因而可以作为传递信息的理想载体,但另一方面也正由于其难以捕获,短期内无法作为实用的通信工具。

中微子与诺贝尔奖中微子物理似乎一直是诺贝尔物理学奖的宠儿,在介绍2015年度诺贝尔物理学奖工作前,先来回顾一下前三次中微子与诺贝尔物理学奖的故事。

1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究

1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究

1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究1988年诺贝尔物理学奖授予美国伊利诺斯州巴塔维亚(Batavia)费米国家加速器实验室的莱德曼(Leon M.Lederman,1922—)、美国加利福尼亚州蒙顿维(Mountain View),数字通讯公司(DigitalPathways,Inc)的施瓦茨(Melvin Schwartz,1932—)和瑞士日内瓦欧洲核子研究中心的斯坦博格(Jack Steinberger,1921—),以表彰他们在发展中微子束方法以及通过μ子中微子的发现显示轻子的二重态结构所作的贡献。

中微子的研究在粒子物理学中占有重要地位。

它原来是一个假设的粒子。

1931年,泡利从研究β衰变的能谱出发,提出了中微子的假设,当时几乎没有人能够想像,怎么去“捕捉”这一神秘莫测的“粒子”。

因为中微子是中性的,所以用于测量带电粒子的所有办法,对它都无效。

它与物质的相互作用又极弱,甚至可以穿过整个地球而不被任何物质吸收。

所以长时期以来,中微子只是在理论家的计算中出现,而实验上始终无法证实它的存在。

1934年,费米根据泡利的假设,提出了原子核中的中子衰变成质子,同时放出一个电子与中微子的β衰变理论。

费米的理论指出,原子核β衰变的相互作用,不同于电磁相互作用,是一种“弱相互作用”。

费米的理论计算与实验结果符合得很好,间接地证明了中微子的存在。

即使如此,人们仍然不知道,如何真正地去测量它。

1952年戴维斯(Davis)按照早在1941年由我国科学家王淦昌所提出的建议,用K俘获法证明了中微子的存在。

1953年,在反应堆旁观测到了反中微子。

1956年,科昂(Cowan),莱因斯(Reines)等人,在实验上直接观察到中微子①。

1958年,哥德哈勃(Goldhaber)等人,还精确地测出了中微子的螺旋性。

他们用的也是K俘获法。

用152En俘获一个K壳层的电子,变成152Sm的激发态,再放出一个中微子,成为152Sm。

中微子的发现过程及相关思考

中微子的发现过程及相关思考

中微子的发现过程及相关思考摘要:中微子是基本粒子家族中重要且具有特色的成员之一,它不带电,只参加弱相互作用,与其他物质发生相互作用的几率很小。

因此,人们不容易捕捉到中微子,用实验证明其存在十分困难。

从中微子思想的提出到证实其存在经历了长达二十多个春秋,这一过程中凝结了许多科学家的智慧和心血。

关键词:中微子,发现过程,物理学史一.著名的的中微子假说中微子的发现和β衰变之谜紧紧联系在一起。

1896年2月,法国物理学家发现了放射性。

1899年,卢瑟福等人研究放射性时发现,天然放射性的射线由几种不同的射线组成:一种是带正电的α射线,一种是带负电的β射线。

1900年法国化学家维拉德确认镭的射线还有不带电的第三种射线,1902年,卢瑟福将这种射线命名为γ射线。

1914年,卡文迪许实验室物理学家查德威克公布了关于这3种射线能谱的研究结果:放射性物质所发射的α射线和γ射线的能谱是分立的,β射线的动能有一个连续变化的能谱范围,而且电子能量的最大值与原子核的末态能量加在一起才能满足能量守恒定律。

德国放射性化学家迈特纳(L.Meitner)从量子论出发,深信这些连续谱线属于次级射线引起的。

她设想,初级电子在离开核后经过原子内强大的电场区时,由于各种原因(如:域值辐射或与轨道电子的碰撞)要损耗能量。

剑桥化学家埃利斯(C.D.Ellis)持同的观点,他设计了一个实验以证实自己的看法。

如果实验装置安排恰当的话,能够将电子发射时放出的能量全部都转化为热能,通过测量热量即可断定连续谱是最大值(迈特纳的观点)还是平均值(埃利斯的观点)。

实验证明了埃利斯的看法是正确的(即发射电子的能量比按能量守恒定律预计的要小)。

就连玻尔都宣称:迈耶(Mnyer)和亥姆霍兹(Helmholtz)时代建立起来的神圣不可侵犯的能量守恒定律崩溃了。

迈特纳正确地对待这一令人心烦的问题,她与奥尔特曼(Walther Orthmann)重复了这一实验,并证实有部分能量以某种形式逃过探测器.她相信γ射线很可能伴随着电子一起发射,这一现象如果是真实的,那人们又可重建能量守恒定律.迈特纳精益求精的实验和准确的测量为泡利的中微子假设奠定了基础。

历年诺贝尔物理学奖

历年诺贝尔物理学奖

历年诺贝尔物理学奖1901-19101901年诺贝尔物理学奖—— X射线的发现1902年诺贝尔物理学奖——塞曼效应的发现和研究1903年诺贝尔物理学奖——放射形的发现和研究1904年诺贝尔物理学奖——氩的发现1905年诺贝尔物理学奖——阴极射线的研究1906年诺贝尔物理学奖——气体导电1907年诺贝尔物理学奖——光学精密计量和光谱学研究1908年诺贝尔物理学奖——照片彩色重现1909年诺贝尔物理学奖——无线电报1910年诺贝尔物理学奖——气夜状态方程1911-19201911年诺贝尔物理学奖——热辐射定律的发现1912年诺贝尔物理学奖——航标灯自动调节器1913年诺贝尔物理学奖——低温物质的特性1914年诺贝尔物理学奖——晶体的X射线衍射1915年诺贝尔物理学奖—— X射线晶体结构分析1916年诺贝尔物理学奖——未授奖1917年诺贝尔物理学奖——元素的标识X辐射1918年诺贝尔物理学奖——能量级的发现1919年诺贝尔物理学奖——斯塔克效应的发现1920年诺贝尔物理学奖——合金的反常特性1921-19301921年诺贝尔物理学奖——对理论物理学的贡献1922年诺贝尔物理学奖——原子结构和原子光谱1923年诺贝尔物理学奖——基本电荷和光电效应实验1924年诺贝尔物理学奖—— X射线光谱学1925年诺贝尔物理学奖——弗兰克-赫兹实验1926年诺贝尔物理学奖——物质结构的不连续性1927年诺贝尔物理学奖——康普顿效应和威尔逊云室1928年诺贝尔物理学奖——热电子发射定律1929年诺贝尔物理学奖——电子的波动性1930年诺贝尔物理学奖——拉曼效应1931-19401931年诺贝尔物理学奖——未授奖1932年诺贝尔物理学奖——量子力学的创立1933年诺贝尔物理学奖——原子理论的新形式1934年诺贝尔物理学奖——未授奖1935年诺贝尔物理学奖——中子的发现1936年诺贝尔物理学奖——宇宙辐射和正电子的发现1937年诺贝尔物理学奖——电子衍射1938年诺贝尔物理学奖——中子辐照产生新放射性元素1939年诺贝尔物理学奖——回旋加速器的发明1940年诺贝尔物理学奖——未授奖1941-19501942年诺贝尔物理学奖——未授奖1943年诺贝尔物理学奖——分子束方法和质子磁矩1944年诺贝尔物理学奖——原子核的磁特性1945年诺贝尔物理学奖——泡利不相容原理1946年诺贝尔物理学奖——高压物理学1947年诺贝尔物理学奖——电离层的研究v1948年诺贝尔物理学奖——云室方法的改进1949年诺贝尔物理学奖——预言介子的存在1950年诺贝尔物理学奖——核乳胶的发明1951-19601951年诺贝尔物理学奖——人工加速带电粒1952年诺贝尔物理学奖——核磁共振1953年诺贝尔物理学奖——相称显微法1954年诺贝尔物理学奖——波函数的统计解释和用符合法作出的发现1955年诺贝尔物理学奖——兰姆位移与电子磁矩1956年诺贝尔物理学奖——晶体管的发明1957年诺贝尔物理学奖——宇称守恒定律的破坏1958年诺贝尔物理学奖——切连科夫效应的发现和解释1959年诺贝尔物理学奖——反质子的发现1960年诺贝尔物理学奖——泡室的发明1961-19701961年诺贝尔物理学奖——核子结构和穆斯堡尔效应1962年诺贝尔物理学奖——凝聚态理论1963年诺贝尔物理学奖——原子核理论和对称性原理1964年诺贝尔物理学奖——微波激射器和激光器的发明1965年诺贝尔物理学奖——量子电动力学的发展1966年诺贝尔物理学奖——光磁共振方法1967年诺贝尔物理学奖——恒星能量的生成1968年诺贝尔物理学奖——共振态的发现1969年诺贝尔物理学奖——基本粒子及其相互作用的分类1970年诺贝尔物理学奖——磁流体动力学和新的磁性理论1971-19801971年诺贝尔物理学奖——全息术的发明1972年诺贝尔物理学奖——超导电性理论1973年诺贝尔物理学奖——隧道现象和约瑟夫森效应的发现1974年诺贝尔物理学奖——射电天文学的先驱性工作1975年诺贝尔物理学奖——原子核理论1976年诺贝尔物理学奖—— J/?粒子的发展1977年诺贝尔物理学奖——电子结构理论1978年诺贝尔物理学奖——低温研究和宇宙背景辐射1979年诺贝尔物理学奖——弱电统一理论1980年诺贝尔物理学奖—— C_P破坏的发现1981-19901981年诺贝尔物理学奖——激光光谱学与电子能谱学1983年诺贝尔物理学奖——天体物理学的成就1984年诺贝尔物理学奖—— W±和Z?粒子的发现1985年诺贝尔物理学奖——量子霍尔效应1986年诺贝尔物理学奖——电子显微镜与扫描隧道显微镜1987年诺贝尔物理学奖——高温超导电性1988年诺贝尔物理学奖——中微子的研究1989年诺贝尔物理学奖——原子钟和离子捕集技术1990年诺贝尔物理学奖——核子的深度非弹性散射1991-20011991年诺贝尔物理学奖——液晶和聚合物1992年诺贝尔物理学奖——多斯正比室的发明1993年诺贝尔物理学奖——新型脉冲星1994年诺贝尔物理学奖——中子谱学和中子衍射技术1995年诺贝尔物理学奖——中微子和重轻子的发现1996年诺贝尔物理学奖——发现氦-3中的超流动性1997年诺贝尔物理学奖——激光冷却和陷俘原子1998年诺贝尔物理学奖——分数量子霍耳效应的发现1999年诺贝尔物理学奖——亚原子粒子之间电弱相互作用的量子结构2000年诺贝尔物理学奖——半导体研究的突破性进展2001年诺贝尔物理学奖——玻色爱因斯坦冷凝态的研究2002年诺贝尔物理学奖——天体物理学领域的卓越贡献(资料来源:山东大学物理系张承踞老师)。

《魅力科学》2020章节测试题与答案

《魅力科学》2020章节测试题与答案

《魅力科学》2020章节测试题与答案1、化学概论——原子结构1.1原子的基本构成1.【单选题】20世纪初,谁对氢原子光谱进行深入研究并找到了对应公式?()A、卢瑟福B、里德堡C、巴尔麦D、普朗克答案:B2.【单选题】19世纪末,()是物理学上三大发现之一。

A、X射线B、放射性C、电子D、以上均是答案:D3【多选题】卢瑟福著名的α粒子穿透金属箔试验中,α粒子穿透金属箔后的运动轨迹包括()。

A、立刻停止B、反射回来C、发生旋转D、直线运动答案:A4【判断题】现状光谱在每个化学元素中都有不同特征。

()答案:正确5【判断题】原子中的基本粒子包括电子核和占主要质量的是电子。

()答案:错误1.2核外电子运动理论模型1.【单选题】光的衍射实验,光电效应说明了光具有()。

A、反射性B、波动性C、粒子性D、折射性答案:C2【填空题】1924年,德布罗意在光的二象性的启发下,提出了()也具有二象性的特征。

答案:电子3【填空题】从距核最近的一条轨道算起,当n=1时,轨道半径约为()pm。

答案:534【判断题】不确定原理对微观,宏观粒子都有用()。

答案:错误5【判断题】玻尔计算出的电子在原子核外运动的轨道半径与后来人们用科学的方法计算出的半径一致()。

答案:正确6【简答题】简单介绍“不确定原理”的由来。

答案:原子核外电子体积小,运动速度快,所有不可能同时得到电子的准确位置和准备动量。

1.3原子核外电子的运动状态及薛定谔方程1.【单选题】()建立迄今最为成功的原子结构模型-波动力学模型。

A、薛定谔B、爱因斯坦C、海森堡D、德布罗意答案:A2.【单选题】波函数ψ有什么变量?()A、rB、θC、ФD、以上均是答案:D2的性3【多选题】根据不同的目的和角度考察波函数ψ和概率密度׀ψ׀质,包括()。

A、径向分布图B、时间分布图C、角度分布图D、空间分布图答案:ACD4【判断题】电子在半径r=53pm球壳上出现的最大概率值就是波尔半径。

从诺贝尔物理学奖观“中微子”的前世今生

从诺贝尔物理学奖观“中微子”的前世今生

从诺贝尔物理学奖观“中微子”的前世今生
张玲玉;许小涛
【期刊名称】《中学物理(高中版)》
【年(卷),期】2017(035)001
【摘要】瑞典皇家科学院将2015年诺贝尔物理学奖授予日本科学家梶田隆章以及加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳,以表彰他们在中微子质量研究的贡献.二位科学家发现了中微子振荡的现象,从而证明中微子也有质量.时隔13年“中微子”第4次登上了世界最高物理学奖的领奖台,诺贝尔奖在奖励“中微子”所取得的重要成果的同时也“记录”了它的发展历程.本文围绕该领域所获得的4块诺贝尔奖,给人们介绍了中微子的基本特征并展现了中微子艰难的探索历程.
【总页数】2页(P63-64)
【作者】张玲玉;许小涛
【作者单位】六合高级中学江苏南京211500;六合高级中学江苏南京211500【正文语种】中文
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1988年诺贝尔物理学奖一一中微子的研究1988年诺贝尔物理学奖授予美国伊利诺斯州巴塔维亚(Batavia)费米国家加速器实验室的莱德曼(Leon M.Lederman,1922—)、美国加利福尼亚州蒙顿维(Mountain View),数字通讯公司( DigitalPathways,lnc)的施瓦茨(Melvin Schwartz, 1932—)和瑞士日内瓦欧洲核子研究中心的斯坦博格 (Jack Steinberge, 1921 — ),以表彰他们在发展中微子束方法以及通过卩子中微子的发现显示轻子的二重态结构所作的贡献。

中微子的研究在粒子物理学中占有重要地位。

它原来是一个假设的粒子。

1931年,泡利从研究B衰变的能谱出发,提出了中微子的假设,当时几乎没有人能够想像,怎么去捕捉”这一神秘莫测的粒子”因为中微子是中性的,所以用于测量带电粒子的所有办法,对它都无效。

它与物质的相互作用又极弱,甚至可以穿过整个地球而不被任何物质吸收。

所以长时期以来,中微子只是在理论家的计算中出现,而实验上始终无法证实它的存在。

1934年,费米根据泡利的假设,提出了原子核中的中子衰变成质子,同时放出一个电子与中微子的B衰变理论。

费米的理论指出,原子核B衰变的相互作用,不同于电磁相互作用,是一种弱相互作用”费米的理论计算与实验结果符合得很好,间接地证明了中微子的存在。

即使如此,人们仍然不知道,如何真正地去测量它。

1952年戴维斯(Davis)按照早在1941年由我国科学家王淦昌所提出的建议,用K俘获法证明了中微子的存在。

1953年,在反应堆旁观测到了反中微子。

1956年,科昂(Cowan),莱因斯 (ReineS 等人,在实验上直接观察到中微子①。

1958年,哥德哈勃(Goldhaber) 等人,还精确地测出了中微子的螺旋性。

他们用的也是K俘获法。

用152En俘获一个K壳层的电子,变成152Sm的激发态,再放出一个中微子,成为152Sm。

经过仔细分析,他们第一次确定,中微子的螺旋性是-1,反中微子是+1。

在这之前,还有两种常用的方法:一种是所谓的B能谱法,即用量能器测量B衰变时的能量谱,由于电子只带走了衰变前后原子核能量差的一部分,其余部分的能量,即由中微子带走。

这是最早的中微子实验,可以定性地,间接地证实中微子的存在。

另一种是原子核反冲法。

原子核在B衰变发射电子的同时,原子核本身还要受到一个反作用力,使原子核本身获得一个反冲速度。

只要测出了发射电子与反冲核的动量,从动量的守恒,就可以确认中微子的存在。

到了1962年,对中微子的研究,进入了一个革命性的崭新阶段。

哥伦比亚大学的莱德曼、施瓦茨、斯坦博格等人,想到可以用加速器来产生中微子。

他们在纽约长岛的布鲁克海文的国家实验室里,用15 GeV的质子束打击铍靶,从而产生n介子束流。

n介子在飞行中衰变,产生卩子,同时放出一个中微子。

他们将束流通过很大质量的铁,以致大部分的卩子都被吸收掉,而中微子却可以畅通无阻地穿过,从而获取相当纯的中微子束流。

然后,他们将中微子束流注人火花室,观察到所产生的新卩子。

这些反应过程,可以用如下的表达式表示:卩+vv +n—y +p而B衰变所产生的中微子却是按照不同的反应过程:V +pf』+nv +n—e p这说明,n介子衰变成卩子所产生的中微子与B衰变所产生的中微子是两种不同类型的中微子.换句话说,中微子至少有两种,一种是电子型,一种是卩子型。

这样一来,神秘的中微子不仅被探测到了,而且还发现了具有分别与电子与卩子相关的两种属性•这一杰出的发现,为不久以后中性流的发现与弱电统一理论的建立,奠定了基础.他们由于用中微子束方法和通过发现卩子型中微子而验证轻子的二重态结构,为研究物质最深层结构和动态开创了崭新的机会。

这项获奖的研究成果,使妨碍弱力研究取得进一步进展的两大障碍消除了。

在这以后的1963年,欧洲核子研究中心(CERN)用充满液态氟利昂的泡室,也证实了这一发现。

时至今日,人们已经确信,轻子至少有六种,即电子与电子型中微子,卩子与卩子型中微子,T子与T子型中微子以及它们的反粒子,总共十二个,并可分为三代,而且,这六种轻子和六种夸克之间,也有一一对应的关系,它们的内部结构,也存在一定的联系。

1995年,第六种夸克——t夸克(或称顶夸克)也被实验发现。

当人们回顾这种轻子与夸克的代”的概念的形成与发展时,人们不得不承认,1988年诺贝尔物理学奖的获得者们在这方面是做出了杰出贡献的。

这三位科学家能荣获1988年诺贝尔物理学奖,不是偶然的。

他们几十年如一日,孜孜不倦地研究,这是他们富有天才的想象力与创造性的结晶。

1962年的这项成就,只是他们在高能物理领域的研究工作众多的建树中的一个代表作而已。

施瓦茨1932年11月2日出生于纽约,1953年毕业于哥伦比亚大学,在那里受教于拉比、斯坦博格和李政道,并留在哥伦比亚大学任教。

这三位大师对他都有很深的影响。

还有就是与莱德曼的合作。

1966年,施瓦茨转到斯坦福大学,那里有一台新加速器刚刚完工。

在以后的岁月里,他投入两项主要的研究。

一项是研究长寿命中性K介子衰变中的电荷不对称性,第二项是由n介子和卩子组成的类氢原子的产生和检测。

70年代,在硅谷”引起新的产业革命后,施瓦茨决定投入新的事业,当了数字通讯公司的总裁,这家公司主要从事数字通讯。

1991年2月,施瓦茨又回到高能物理,当了布鲁克海文国家实验室的高能和核物理部的副主任。

莱德曼1922年7月15日出生于纽约的一个移民家庭里,父亲经营一家手工洗衣房。

莱德曼从小就在纽约上小学、中学和市立学院,然后进哥伦比亚大学,1951年在哥伦比亚大学获博士学位。

他先是主修化学,由于哈尔勃(I.Halpern)和中学同学克莱因(MJ .Klein )的影响,后转学物理。

1943年毕业后在美军服役三年,1946年进入由拉比教授主持的哥伦比亚大学物理研究生院。

当时物理系正在建造一台385 MeV同步电子回旋加速器。

1948年莱德曼加入这个加速器实验室,并随加速器实验室主任布什(Booth)教授工作。

他的博士论文题目是关于威耳逊云室的建造。

这时,拉比邀请了许多专家到哥伦比亚来参加加速器的工作,共同推进这项新的课题,其中也有斯坦博格。

1951年莱德曼完成了博士论文,被邀请留下,一干就是28年。

在这里做了许多有关n介子的工作。

1958年莱德曼到欧洲核子研究中心作学术休假,工作了一年。

在那里他组织了一个小组做g-2实验。

1961年莱德曼担任Nevis实验室主任直到1978年。

1979年任费米国家加速器实验室主任,负责建造第一台超导电子同步加速器,这是当时世界上能量最大的加速器。

莱德曼是一位成果累累的实验物理学家,他在1956年就发现了中性K介子;他研究了强子碰撞中轻子对的产生,开创了实验高能物理学的新方向,最早在n p-e 衰变过程中对李、杨宇称不守恒原理做出实验检验,和吴健雄的钻60实验同一天向《物理评论》递交论文;1965年发现反氘核;1977年发现丫粒子。

莱德曼在1989年从费米实验室退休,在芝加哥大学当物理学教授。

这一年他还被聘为依利诺斯州长科学顾问。

他协助建立教师学院,培训科学和数学教师,在这里有近二万名教师进修。

1991年他被选为美国科学促进协会会长。

斯坦博格是犹太人,1921年5月25日出生于德国的弗兰康尼亚(Franconia),由于纳粹对犹太人的迫害,他和他的哥哥被美国犹太慈善机构收录,搭乘华盛顿邮轮于1934年圣诞节抵达纽约,其时他只有13岁。

他被芝加哥贸易局谷物交易所的法罗尔(B.Faroll )先生收养,后来又被送入高中学习。

靠法罗尔资助,他的父母和小弟弟也来到美国,这样全家才得以免去一场浩劫。

全家在芝加哥安顿下来,靠经营杂货铺,以微薄收入糊口,尽管这样,他们已是十分满足,全家过着十分俭朴的生活,斯坦博格发奋读书,做一个好学生,在工业学院念了两年化学工程。

可是这时正遇经济萧条,奖学金停止了,不得不辍学,找工作做,以补家用。

对于一个20岁的青年来说,至V街上找工作谈何容易,总是吃闭门羹,最后找到了一家药剂实验室洗化学设备,每周18美元,晚上再到芝加哥大学学化学,周末则帮家里看店铺。

第二年,斯坦博格从芝加哥大学得到奖学金,才得以继续完成学业。

1942年珍珠港事件爆发,斯坦博格参军,在学了几个月的电磁波理论的特殊课程之后,被送到MIT辐射实验室工作。

这里正在研制雷达轰炸制导系统,斯坦博格参加了天线组。

这里有著名的物理学家珀塞尔和施温格等人。

斯坦博格在这里有机会进修了好几门物理学的基础课程。

战后,斯坦博格回到芝加哥大学完成学业,费米、泰勒等教授都在这里,杨振宁、李政道、张伯伦是他的同学,这里有极好的学术空气。

费米的讲课清晰明了,斯坦博格从老师和同学受益颇多。

斯坦博格在选择博士论文题目时本想做一个理论题目,但似乎感到力不能及。

费米推荐他从事宇宙射线中的卩介子问题。

罗西(Rossi)和桑兹(SandS 正在从事这项工作,但没有找到预期的衰变数。

斯坦博格在对几何损失作了修正后,仍差一个因子2。

于是他就向桑兹建议,也许是由于衰变中的电子比二体衰变的能量小,可以做个实验试试。

可是桑兹没有接受他的建议。

费米则劝斯坦博格自己做这个实验,不必等待理论。

不到一年,宇宙射线实验在1948年夏天完成了。

原来卩子参与的是三体衰变,可能衰变为一个电子和两个中微子,这个实验为后来的弱相互作用概念奠定了实验基础。

1949年维克(GC.Wick)邀请斯坦博格到伯克利加州大学当他的助教。

斯坦博格在那里大展实验才能,因为那里由麦克米兰(E.McMillan )领导兴建的电子同步加速器刚刚完工。

这使斯坦博格有可能做成n介子的光生实验,由此可确认中性n介子的存在,还可以测量n介子的平均寿命。

一部分的原因是由于斯坦博格拒绝在反共宣言上签字,斯坦博格在伯克利只呆了一年,在1950年返回哥伦比亚大学,这里的Nevis实验室380 MeV的回旋加速器已经完工。

这样就有可能进行n介子束实验。

第二年,斯坦博格和他的合作者用这种n介子束测量带电和中性n介子的自旋和宇称、测量n n质量之差,并研究带电n介子的散射。

当时这些实验全靠小闪烁计数器进行。

泡室技术在50年代初才由格拉塞发明。

1954年三名研究生,其中包括施瓦茨,和斯坦博格一起开始应用这一新技术进行物理研究。

正是由于斯坦博格和他的合作者把刚刚诞生的泡室技术付诸实验,从小到大,逐步试验,在方法上和设备上作了许多改进,泡室技术才得以提供有用的数据,使之发展成为成熟的技术,在以后的十几年里泡室几乎垄断了整个的粒子物理实验。

斯坦博格运用泡室,发现了三例龙-A°+Y类型的事例,从而证明了£超子的存在,由此还测出了它的质量。

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