PDF《反物质消失之谜有望破解》

2012年3月21日 星期三

17 奇思妙想 奥地利高空跳伞运动员费利克斯・鲍姆加 特纳15日从美国新墨西哥州2.

18万米高空纵身 跳下,成功完成第一次试跳. 不久的将来, 他将从3.65万米高空跳下,挑 战包括 最高海拔自由落体运动 在内的多项世 界纪录. 鲍姆加特纳当天乘坐氦气球升至2.18万米 高空,随后纵身从气球吊篮中跃下,平安着陆. 鲍姆加特纳下落的最高时速达到586.4公里,自 由坠落大约3分43秒后,打开降落伞,整个下降 过程持续8分8秒. 从2万米跳伞说起来容易, 做起来危险重 重.普通客机的飞行高度约为9000米,曾经辉煌 一时的 协和 飞机巡航高度也只有1.8万米.2万 米高空温度极低,鲍姆加特纳面临缺氧、出现幻 觉等多重风险.他穿加压外套,背负氧气装置, 设备的任何破损或故障都可能导致灾难性的后 果.如果减压服气密性出现问题,可能导致血液 汽化. 第一次试跳成功后,鲍姆加特纳计划在今年 7月至10月初之间尝试第二次试跳,挑战2.7万米 新高度,然后是挑战3.65万米的全新世界纪录. 当前世界纪录由美国军人乔 ・ 基廷杰1960年 创造,那时,他从升至3.1万米的气球吊篮中跳下. 3月 8日 下午,大亚湾反应堆中微子实验国际合作组中方发言人、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳研究员向全世界宣布:大亚湾实验以5.2倍标准偏差的置信度(>

99.9999%) 测得中微子混合角兹13不为零,首 次实验发现了中微子的第三种振荡模式.这项来自中国的物理学发现在世界上引起了轰动,在不到一天的时间里,即 有1000多条海外网络报道和评论,掀起了一股中微子的热潮.那么,中微子是什么?这 项发现为什么让科学家激动不已呢?极限实验 创新发明 据国外媒体报道,巴西里约热内卢的发明 家乔柯-保罗-拉莫格里亚发明了一款神奇的 装置,能够将呼吸产生的风能转化成电能,为iPad、 手机等电子设备充电. 这种装置名为 AIRE口罩 ,装有微型风力涡轮机,所发的电 通过电缆传输给电子设备. 拉莫格里亚表示,AIRE口罩可以在跑步、 睡觉或者进行其他活动时使用. 他说: 我希 望这款装置能够大批量生产, 帮助减少碳足 迹.它可以在室内或者室外使用.除了节省能 源和帮助保护环境外, 这款装置也能鼓励人 们加强体育锻炼.AIRE口罩可以每天24小时 提供电量. 神奇口罩 用呼吸为手机充电 秋凌 风力茎杆 系统 形如麦田无噪音发电 奥地利勇士 2.18万米高空跳伞 荆晶延伸阅读 悠悠传统风力涡轮叶片存在很大的噪音, 有时 蝙蝠和鸟类会意外撞击导致死亡.目前,美国纽 约一家设计公司最新提出了一种 风力茎杆 , 当风流吹拂这些 茎杆 产生波浪状弯曲时就会 发电. 这项最新设计需要1203根风力茎杆, 每根 茎杆高60米, 带有一个直径11-22米混凝土底 基,风力茎杆最顶端直径仅5厘米.它采用碳纤 维材料制成, 每根茎杆都包含着电极和压电材 料制成陶瓷盘的交替层, 当受到压力时将产生 电流.对于风力茎杆而言,当风力茎杆受到摇摆 风流的压缩作用时,进而形成电流. 基于粗略的评估,风力茎杆农场的电能输出 量相当于覆盖在相同面积的传统风力发电系统. 风力茎杆是完全静音的, 模拟图像显示它 颇似一片麦田或者是沼泽中的芦苇. 大亚湾中微子振荡新发现 反物质消失之谜有望破解 曹俊奇妙的中微子,现 在我们能够产生它,探 测它,那 么能不能在日常生活中用上它呢?几 天前,美 国费米实验室的科学家宣布,利 用一个试验装置,成 功地用中微子实现了通讯,带 宽为0.1bps(位 /秒 ),误码率百分之一.由 于中微子可以几乎不受阻挡地直线穿过物质,这 种通讯不会受海水和地层的阻挡,也 无法干扰、拦 截和破解.也 许有一天,它 能变成实用的通讯方式.不过在科学家眼中,基 础研究的重要性要远远大于它的实用性.四 百年前,丹 麦科学家第谷仰望星空三十年,积 累了大量的天文数据,由他的弟子总结成开普勒三定律,这是牛顿提出牛顿力学的重要依据.谁 能想到,天 天盯着星星看而窥得的行星运动的奥秘,几 百年后却成为我们修造高楼大厦、桥 梁 、飞 机 、汽 车 、发 射飞船卫星的根本?当 我们窥探到了宇宙运行的奥秘,也许几十年或一百年后,中 微子带给我们的知识,会 同样融进我们生活的方方面面.1956年, 华人物理学家李政道和杨振宁提出了宇称 不守恒定律.宇称就是左右方向性.在微观世界中, 左 和 右 是不对称的.比方说,一辆汽车沿着公路向右方行驶. 如果对着镜子做一辆一模一样的车, 这样所有零部件都 反过来设计,方向盘换到右边,发动机也左右对称地反过 来,然后向左开,那会怎么样?在日常生活中,当然没有任 何问题,反过来的汽车也会像在镜子里看第一辆车一样, 开得好好的.可是到了微观世界,这辆车居然开不动了,因 为它违背了基本的物理规律,这个规律就是宇称不守恒. 这么匪夷所思的规律, 当然引起了人们的极大兴趣和怀 疑. 华人女物理学家吴健雄因此马上改变了去欧洲休假 的计划,夜以继日地进行实验,花了几个月时间,终于清楚 地证明,钴60同位素的衰变过程,确实是左右不对称的. 李政道和杨振宁也因此获得了1957年的诺贝尔物理奖, 这是诺贝尔奖史上获奖最快的一次. 微观世界的左右为什么会不对称呢? 就在李杨提出 宇称不守恒的同一年,两个美国人柯万和雷因斯找到了 中微子.后来人们才渐渐意识到,这实际上是中微子捣 的鬼. 1930年, 奥地利物理学家泡利为了解释贝塔衰变中 能量似乎不守恒, 提出可能存在一种看不见摸不着的粒 子,是它偷走了能量.这种粒子不带电,没有质量,几乎 不与物质发生相互作用,因此捕捉不到它.泡利自己说: 天啊! 我预言了一种永远找不到的粒子. 人们想尽了办 法,终于在26年后,柯万和雷因斯在反应堆附近第一次找 到了中微子存在的实验证据. 雷因斯获得了1995年的诺 贝尔奖. 中微子极难探测,曾被人称为 鬼粒子 ,它却像一只 看不见的手,控制着微观世界的基本规律,甚至是宇宙的 起源和演化.它具有很多奇怪的性质,宇称不守恒,本质上 是因为不存在右旋的中微子,只有左旋的中微子.既然右 旋的中微子都不存在, 如果一个反应涉及到了中微子,当 然就不能发生它的左右镜像过程了. 在找到中微子后, 人们发现总共有三种不同的中微 子,分别是电子中微子、缪中微子和陶中微子.很多物理过 程都能产生中微子,比如太阳能够发光,是因为太阳内发 生着核聚变,这些核聚变同时也产生着中微子.太阳中微 子跟太阳光一样,向四面八方飞出,地球上指甲盖大小的 地方,每秒钟就会落下600亿个太阳中微子.........