❶ 中微子是研究的热点,目前对其研究获得诺贝尔奖的次数是多少
鉴于中微子研究对宇宙起源与发展的重大意义,1988年以来,已经有3次诺贝尔物理奖颁给了在中微子研究方面取得突破性进展的科学家: 1956年,美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子,莱因斯获1995年诺贝尔奖。
❷ 中微子研究的意义
中微子震荡矩阵中含有宇称破缺项,这或许是人类探索宇宙中正反物质不对称的起源的突破口。也是人类研究标准模型外新物理的一个重要研究方向。
❸ 中微子振荡的研究历程
1930年,奥地利物理学家泡利提出存在中微子的假设。1956年,柯温(C.L.Cowan)和弗雷德里克·莱因斯利用核反应堆产物的β衰变产生反中微子,观测到了中微子诱发的反应:
反电子中微子+质子-----中子+正电子,这是第一次从实验上得到中微子存在的证据。
中微子振荡的概念与中性K子系统中的振荡相似,最早由理论物理学家布鲁诺·庞蒂科夫于1957年提出。
1962年,美国布鲁克海文国家实验室的物理学家利昂·M·莱德曼等人发现了中微子有“味”的属性,证实了μ子中微子和电子中微子是不同的中微子。他们也因此获得1988年的诺贝尔物理学奖。2000年7月21日,美国费米国家实验室宣布发现了τ子中微子存在的证据。
1968年,美国物理学家雷蒙德·戴维斯等人在美国南达科他州的Homestake地下金矿中建造了一个大型中微子探测器,探测发现,来自太阳的中微子比理论预言减少了1/3,这就是太阳中微子问题。1998年6月5日,日本超级神冈探测器的科学家们宣布找到了中微子振荡的证据,即中微子在不同“味”之间发生了转换(电子中微子和μ子中微子间变换),这现象只在中微子的静止质量不为零时才会发生。然而这个实验只能测出不同“味”的中微子质量之差,尚不能测得其绝对质量。
1982年,日本科学家小柴昌俊在一个深达1000米的废弃砷矿中领导建造了神冈探测器,最初目标是探测质子衰变,也可以利用中微子在水中产生的切连科夫辐射来探测中微子。1987年2月,在银河系的邻近星系大麦哲伦云中发生了超新星1987A的爆发。日本的神冈探测器和美国的Homestake探测器几乎同时接收到了来自超新星1987A的19个中微子,这是人类首次探测到来自太阳系以外的中微子,在中微子天文学的历史上具有划时代的意义。
20世纪90年代,神冈探测器经过改造,名为超级神冈探测器,容量扩大了十倍。
1998年,日本的超级神冈实验(Super Kamiokande)以确凿的证据发现中微子存在振荡现象,即一种中微子在飞行中可以变成另一种中微子,使几十年来令人困惑不解的太阳中微子失踪之谜和大气中微子反常现象得到了合理的解释。中微子发生振荡的前提条件就是质量不为零和中微子之间存在混合。
2001年,加拿大的萨德伯里中微子天文台发表了测量结果,探测到了太阳发出的全部三种中微子,证实了太阳中微子在达到地球途中发生了相互转换,三种中微子的总流量与标准太阳模型的预言相符合,基本上有解释了太阳中微子失落的部份。
2002年,雷蒙德·戴维斯和小柴昌俊因在中微子天文学的开创性贡献而获得诺贝尔物理学奖。
2012年3月,大亚湾中微子实验组织发言人宣布,大亚湾中微子实验发现了新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。
2015年1月,继大亚湾反应堆中微子实验之后,由中国主持的第二个大型中微子实验——江门中微子实验在广东省江门市建设启动。其首要科学目标是利用反应堆中微子振荡确定中微子质量顺序。实验站将建在地下700米深处,计划2020年投入运行并开始物理取数,运行至少20年。
❹ 中微子是什么
中微子是什么
中微子是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号ν表示。中微子不带电,自旋为1/2,质量非常轻(小于电子的百万分之一),以接近光速运动。
粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括6种夸克(上、下、奇异、粲、底、顶),3种带电轻子(电子、缪子和陶子)和3种中微子(电子中微子,缪中微子和陶中微子)。中微子是1930年德国物理学家泡利为了解释贝塔衰变中能量似乎不守恒而提出的,五十年代才被实验观测到。
中微子只参与非常微弱的弱相互作用,具有最强的穿透力。穿越地球直径那么厚的物质,在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应,因此中微子的检测非常困难。正因为如此,在所有的基本粒子,人们对中微子了解最晚,也最少。实际上,大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电(核裂变)、太阳发光(核聚变)、天然放射性(贝塔衰变)、超新星爆发、宇宙射线等等。宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米100个。
1998年,日本超级神岗实验以确凿的证据发现了中微子振荡现象,即一种中微子能够转换为另一种中微子。这间接证明了中微子具有微小的质量。此后,这一结果得到了许多实验的证实。中微子振荡尚未完全研究清楚,它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用,而且与宇宙的起源与演化有关,例如宇宙中物质与反物质的不对称很有可能是由中微子造成。
由于探测技术的提高,人们可以观测到来自天体的中微子,导致了一种新的天文观测手段的产生。美国正在南极洲冰层中建造一个立方公里大的中微子天文望远镜——冰立方。法国、意大利、俄罗斯也分别在地中海和贝加尔湖中建造中微子天文望远镜。KamLAND观测到了来自地心的中微子,可以用来研究地球构造。
中微子有大量谜团尚未解开。首先它的质量尚未直接测到,大小未知;其次,它的反粒子是它自己还是另外一种粒子;第三,中微子振荡还有两个参数未测到,而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关;第四,它有没有磁矩;等等。因此,中微子成了粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉与热点学科。
什么是中微子?
中微子个头小,不带电,可自由穿过地球,几乎不与任何物质发生作用,号称宇宙间的“隐身人”。科学家观测它颇费周折,从预言它的存在到发现它,用了10多年的时间。
要说中微子,就不得不提它的“老大哥”——原子基本组成之一的中子。中子在衰变成质子和电子(β衰变)时,能量会出现亏损。物理学上著名的哥本哈根学派鼻祖尼尔斯·玻尔据此认为,β衰变过程中能量守恒定律失效。
1931年春,国际核物理会议在罗马召开,当时世界最顶尖的核物理学家汇聚一堂,其中有海森堡、泡利、居里夫人等。泡利在会上提出,β衰变过程中能量守恒定律仍然是正确的,能量亏损的原因是因为中子作为一种大质量的中性粒子在衰变过程中变成了质子、电子和一种质量小的中性粒子,正是这种小质量粒子将能量带走了。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。
[编辑本段]2. 中微子简史
1930年,德国科学家泡利预言中微子的存在。
1956年,美国莱因斯和柯万在实验中直接观测到中微子,莱因斯获1995年诺贝尔奖。
1962年,美国莱德曼,舒瓦茨,斯坦伯格发现第二种中微子——缪中微子,获1988年诺贝尔奖。
1968年,美国戴维斯发现太阳中微子失踪,获2002年诺贝尔奖。
1985年,日本神岗实验和美国IMB实验发现大气中微子反常现象。
1987年,日本神岗实验和美国IMB实验观测到超新星中微子。日本小柴昌俊获2002年诺贝尔奖。
1989年,欧洲核子研究中心证明存在且只存在三种中微子。
1995年,美国LSND实验发现可能存在第四种中微子——隋性中微子。
1998年,日本超级神岗实验以确凿证据发现中微子振荡现象。
2000年,美国费米实验室发现第三种中微子,陶中微子。
2001年,加拿大SNO实验证实失踪的太阳中微子转换成了其它中微子。
2002年,日本KamLAND实验用反应堆证实太阳中微子振荡。
2003年,日本K2K实验用加速器证实大气中微子振荡。
2006年,美国MINOS实验进一步用加速器证实大气中微子振荡。
2007年,美国费米实验室MiniBooNE实验否定了LSND实验的结果。
[编辑本段]3. 大亚湾反应堆中微子实验
中微子是当前粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉前沿学科,本身性质也有大量谜团尚未解开。在这一领域,大部分成绩均为日本和美国取得。1942年,我国科学家王淦昌提出利用轨道电子俘获检测中微子的可行方案,美国人艾伦成功地用这种方法证明了中微子的存在。80年代,中国原子能科学研究院进行了中微子静止质量的测量,证明电子反中微子的静止质量在30电子伏特以下。
中微子振荡研究的下一步发展,首先必须利用核反应堆精确测量中微子混合角theta13。位于中国深圳的大亚湾核电站具有得天独厚的地理条件,是世界上进行这一测量的最佳地点。由中国科学院高能物理研究所领导的大亚湾反应堆中微子实验于2006年正式启动,联合了国内十多家研究所和大学,美国十多家国家实验室和大学,以及中国香港、中国台湾、俄罗斯、捷克的研究机构。实验总投资约3亿元人民币,预期2010年建成。它的建成运行将使中国在中微子研究中占据重要的国际地位。
中微子具有质量,这是很早就提出过的物理概念。但是人类对于中微子的性质的研究还是非常有限的。我们至今不是非常确定地知道:几种中微子是同一种实物粒子的不同表现,还是不同性质的几种物质粒子,或者是同一种粒子组成的差别相当微小的具有不同质量的粒子。
❺ 研究中微子的意义是什么
中微子是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号ν表示。中微子不带电,自旋为1/2,质量非常轻(小于电子的百万分之一),以接近光速运动。
粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括6种夸克(上、下、奇异、粲、底、顶),3种带电轻子(电子、缪子和陶子)和3种中微子(电子中微子,缪中微子和陶中微子)。中微子是1930年德国物理学家泡利为了解释贝塔衰变中能量似乎不守恒而提出的,五十年代才被实验观测到。
中微子只参与非常微弱的弱相互作用,具有最强的穿透力。穿越地球直径那么厚的物质,在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应,因此中微子的检测非常困难。正因为如此,在所有的基本粒子,人们对中微子了解最晚,也最少。实际上,大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电(核裂变)、太阳发光(核聚变)、天然放射性(贝塔衰变)、超新星爆发、宇宙射线等等。宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米100个。
1998年,日本超级神岗实验以确凿的证据发现了中微子振荡现象,即一种中微子能够转换为另一种中微子。这间接证明了中微子具有微小的质量。此后,这一结果得到了许多实验的证实。中微子振荡尚未完全研究清楚,它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用,而且与宇宙的起源与演化有关,例如宇宙中物质与反物质的不对称很有可能是由中微子造成。
由于探测技术的提高,人们可以观测到来自天体的中微子,导致了一种新的天文观测手段的产生。美国正在南极洲冰层中建造一个立方公里大的中微子天文望远镜——冰立方。法国、意大利、俄罗斯也分别在地中海和贝加尔湖中建造中微子天文望远镜。KamLAND观测到了来自地心的中微子,可以用来研究地球构造。
中微子有大量谜团尚未解开。首先它的质量尚未直接测到,大小未知;其次,它的反粒子是它自己还是另外一种粒子;第三,中微子振荡还有两个参数未测到,而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关;第四,它有没有磁矩;等等。因此,中微子成了粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉与热点学科。
什么是中微子?
中微子个头小,不带电,可自由穿过地球,几乎不与任何物质发生作用,号称宇宙间的“隐身人”。科学家观测它颇费周折,从预言它的存在到发现它,用了10多年的时间。
要说中微子,就不得不提它的“老大哥”——原子基本组成之一的中子。中子在衰变成质子和电子(β衰变)时,能量会出现亏损。物理学上著名的哥本哈根学派鼻祖尼尔斯·玻尔据此认为,β衰变过程中能量守恒定律失效。
1931年春,国际核物理会议在罗马召开,当时世界最顶尖的核物理学家汇聚一堂,其中有海森堡、泡利、居里夫人等。泡利在会上提出,β衰变过程中能量守恒定律仍然是正确的,能量亏损的原因是因为中子作为一种大质量的中性粒子在衰变过程中变成了质子、电子和一种质量小的中性粒子,正是这种小质量粒子将能量带走了。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。
❻ 中科院中微子研究所在哪里
在红岸基地
❼ 哪一项是因为中微子的研究而获得诺贝尔物理学奖的
探测质子衰变这项研究。“超级神冈探测器”是东京大学1982年建造的大型中微子探测器,最初目标是探测质子衰变,也能够探测太阳、地球大气和超新星爆发产生的中微子。
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。
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。
❽ 诺贝尔物理,化学奖依次揭晓 哪些概念股将迎来爆炒
今年的诺贝尔概念股又会牵涉哪些上市公司呢?
信威集团 20.67 4.39%
10月6日、7日,备受瞩目的诺贝尔物理学奖、化学奖相继揭晓,中微子以及DNA和相关基因概念股已进入部分嗅觉敏锐的资金的视野。
兴业证券:信威集团等涉及中微子
10月6日,诺贝尔物理学奖揭晓,此奖项由日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳摘得,原因是其发现了中微子振荡,证实了中微子有质量。
“这次颁发的两个诺贝尔物理奖项分别是大气中微子振荡和太阳中微子振荡,其他的还有反应堆中微子振荡和加速器中微子振荡,从来源上说基本上就是这四种研究手段。”中科院高能物理所研究员曹俊曾在接受《中国科学报》采访时表示,“中国在反应堆中微子振荡领域是世界上做得最好的。”
曹俊所说的“最好”,指的是大亚湾中微子实验。该实验由中科院高能物理研究所的科研人员2003年提出,利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子,研究中微子的第三种振荡方式。
《每日经济新闻》记者注意到,近年来我国在中微子研究领域不断稳步推进,继大亚湾反应堆中微子实验之后,由中国主持的第二个大型中微子实验站——江门中微子实验站于今年初也已经广东省江门开平市金鸡镇正式启动建设。
资料显示,中微子是一种质量极小,又不带电的中性基本微粒。它能以近光速进行直线传播并极易穿透钢铁、海水,以至整个地球,而本身能量损失很少,因此是一种十分理想的信息载体。
正是由于这一特性,中微子可以广泛应用在通讯、地质以及天文等多个领域。
兴业证券发布研报指出,未来在包括中微子通信技术、量子通信技术等信息传播领域,以及未来先进军事高科技武器和新医疗技术等高精端科研领域,中微子具有巨大的市场空间。A股上市公司中,信威集团、零七股份(000007,股吧)(以及三维通信(002115,股吧)均涉足相关领域,有望率先获益。
此外,万讯自控(300112,前收盘价22.07元)此前曾表示,已与相关方就“中国散裂中子源”项目进行论证并进行了样机实验,公司为该项目提供信号调理器产品(属公司二次仪表产品系列)。而“中国散裂中子源”项目与世界上正在运行的 “美国散裂中子源”、“日本散裂中子源”和“英国散裂中子源”一起构成了世界四大脉冲散裂中子源。
太平洋证券:基因测序公司有机会
10月7日,2015年诺贝尔化学奖揭晓,托马斯·林达尔、保罗·莫德里奇和阿奇兹·桑贾尔分享了这一奖项,获奖理由是“DNA修复的细胞机制研究”。
资料显示,DNA又称去氧核糖核酸,是一种分子,双链结构,可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作,带有遗传讯息的DNA片段称为基因。
DNA修复是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能。研究DNA修复不仅是探索生命的一个重要方面,而且与军事医学、肿瘤学等领域密切相关。
实际上,以“基因编辑”等技术为代表的精准医疗目前已成为世界各国着力发展的一大新兴领域。今年1月底,美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中即宣布,美国将开展精准医疗计划,致力于治愈癌症和糖尿病等疾病,让所有人获得个性化健康信息。
太平洋证券研究员景莹认为,随着基因测序领域的快速发展,我国的精准医疗计划也蓄势待发,拥有国内自主知识产权的基因测序仪器及设备的千山药机;为基因测序行业提供数据服务的荣之联;提前布局产前筛查以及肿瘤诊断等领域的北陆药业、达安基因等,均有较大市场机会与空间。
❾ 诺贝尔物理化学奖依次揭晓 哪些概念股将迎爆炒
今年的诺贝尔概念股又会牵涉哪些上市公司呢?
信威集团 20.67 4.39%
10月6日、7日,备受瞩目的诺贝尔物理学奖、化学奖相继揭晓,中微子以及DNA和相关基因概念股已进入部分嗅觉敏锐的资金的视野。
兴业证券:信威集团等涉及中微子
10月6日,诺贝尔物理学奖揭晓,此奖项由日本科学家梶田隆章和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳摘得,原因是其发现了中微子振荡,证实了中微子有质量。
“这次颁发的两个诺贝尔物理奖项分别是大气中微子振荡和太阳中微子振荡,其他的还有反应堆中微子振荡和加速器中微子振荡,从来源上说基本上就是这四种研究手段。”中科院高能物理所研究员曹俊曾在接受《中国科学报》采访时表示,“中国在反应堆中微子振荡领域是世界上做得最好的。”
曹俊所说的“最好”,指的是大亚湾中微子实验。该实验由中科院高能物理研究所的科研人员2003年提出,利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子,研究中微子的第三种振荡方式。
《每日经济新闻》记者注意到,近年来我国在中微子研究领域不断稳步推进,继大亚湾反应堆中微子实验之后,由中国主持的第二个大型中微子实验站——江门中微子实验站于今年初也已经广东省江门开平市金鸡镇正式启动建设。
资料显示,中微子是一种质量极小,又不带电的中性基本微粒。它能以近光速进行直线传播并极易穿透钢铁、海水,以至整个地球,而本身能量损失很少,因此是一种十分理想的信息载体。
正是由于这一特性,中微子可以广泛应用在通讯、地质以及天文等多个领域。
兴业证券发布研报指出,未来在包括中微子通信技术、量子通信技术等信息传播领域,以及未来先进军事高科技武器和新医疗技术等高精端科研领域,中微子具有巨大的市场空间。A股上市公司中,信威集团、零七股份(000007,股吧)(以及三维通信(002115,股吧)均涉足相关领域,有望率先获益。
此外,万讯自控(300112,前收盘价22.07元)此前曾表示,已与相关方就“中国散裂中子源”项目进行论证并进行了样机实验,公司为该项目提供信号调理器产品(属公司二次仪表产品系列)。而“中国散裂中子源”项目与世界上正在运行的 “美国散裂中子源”、“日本散裂中子源”和“英国散裂中子源”一起构成了世界四大脉冲散裂中子源。
太平洋证券:基因测序公司有机会
10月7日,2015年诺贝尔化学奖揭晓,托马斯·林达尔、保罗·莫德里奇和阿奇兹·桑贾尔分享了这一奖项,获奖理由是“DNA修复的细胞机制研究”。
资料显示,DNA又称去氧核糖核酸,是一种分子,双链结构,可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作,带有遗传讯息的DNA片段称为基因。
DNA修复是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能。研究DNA修复不仅是探索生命的一个重要方面,而且与军事医学、肿瘤学等领域密切相关。
实际上,以“基因编辑”等技术为代表的精准医疗目前已成为世界各国着力发展的一大新兴领域。今年1月底,美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中即宣布,美国将开展精准医疗计划,致力于治愈癌症和糖尿病等疾病,让所有人获得个性化健康信息。
太平洋证券研究员景莹认为,随着基因测序领域的快速发展,我国的精准医疗计划也蓄势待发,拥有国内自主知识产权的基因测序仪器及设备的千山药机(300216,股吧);为基因测序行业提供数据服务的荣之联(002642,股吧);提前布局产前筛查以及肿瘤诊断等领域的北陆药业、达安基因等,均有较大市场机会与空间。
❿ 反应堆中微子研究有什么的意义
我不是做中微子实验这一块的,不过,就我所了解,我大体说一下吧,希望对你有帮助。
第一,首先要知道什么是中微子。
中微子自从一开始就是一个神秘的粒子,它属于轻子类,有电子及电子中微子,μ子及μ子中微子,以及tau子及tau子中微子。轻子类中目前就发现这三代。
第二,为什么要研究中微子。
因为中微子不带电,所以,中微子不受电磁相互作用力的作用,而中微子属于轻子类,也不受强相互作用力的束缚,那么中微子到底能受什么力的影响呢?后来才发现中微子是在弱相互作用力的作用下产生的,也就是说,中微子基本上不与任何物质发生反应。这是什么意思呢?就是说中微子很难产生,即使产生了,也很难探测到。要想研究弱相互作用力的性质,就必须研究中微子。但是如上文所说,中微子很难探测到,怎么研究呢?
第三,为什么要做反应堆中微子研究。
因为中微子很难探测,单独建立产生中微子的实验造价太大。而反应堆本身是核的裂变反应,里面会伴有大量的弱相互作用力的产生,即,反应堆的实验会伴有大量的中微子产生。虽然,中微子探测很困难,但是,产生的多的话,总有少量的中微子会被探测到的。所以,一般对中微子的研究,都是基于反应堆实验,或高能对撞的实验。
目前中微子实验,没有什么应用价值,主要还是验证现有的标准模型的理论。