新構想將另辟蹊徑探測更輕暗物質
暗物質是當今物理學謎團之一。現有大型探測器搜尋暗物質粒子多年,至今未果。1日出版的《物理評論快報》刊登了美國布朗大學科學家的全新構想,將為暗物質搜尋另辟蹊徑,他們設計出一種全新探測裝置,通過暗物質粒子與超流體氦相互作用,將探測約10個質子重的超輕暗物質粒子,靈敏度比現有大型粒子探測裝置要高3—4個數量級。 暗物質是宇宙的重要組成部分,在宇宙中占比高達27%,暗物質粒子不帶電荷,質量比電子和光子還小,且與普通物質幾乎不發生相互作用,因此很難直接被探測到。但星系旋轉方式和光線在行進中的彎曲,都證明宇宙中存在著一種看不見的引力,讓物理學家堅信,暗物質一定以某種形式與我們同在,而且很可能是一種基本粒子。 但在現有大型暗物質粒子的搜尋中,無論是低溫暗物質搜尋項目,還是地下氙暗物質實驗,這些上天入地的各大項目雖已取得很大進展,卻都還沒有獲得暗物質存在的直接證據。這些暗物質實驗項目,都選擇遵照現有理論體系預言,比如超對稱理論認為,暗物......閱讀全文
美國實驗室創造“負質量超流體”,助力探秘暗物質
17日出版的《物理評論快報》雜志刊登了一項重要成果:美國華盛頓州立大學在實驗室成功制成一種具有負質量的超流體,當推動它時,它不會像普通物體那樣向前加速,而是向后運動。這一研究成果為探秘中子星、黑洞與暗物質等宇宙現象,提供了全新實驗工具。 理論研究已經證實,像電荷有正負之分一樣,物質也有負質量。
新構想將另辟蹊徑探測更輕暗物質
暗物質是當今物理學謎團之一。現有大型探測器搜尋暗物質粒子多年,至今未果。1日出版的《物理評論快報》刊登了美國布朗大學科學家的全新構想,將為暗物質搜尋另辟蹊徑,他們設計出一種全新探測裝置,通過暗物質粒子與超流體氦相互作用,將探測約10個質子重的超輕暗物質粒子,靈敏度比現有大型粒子探測裝置要高3—4
超流體的主要應用介紹
超流體其中一個重要的應用是稀釋制冷機?(Dilution refrigerator)。超流氦-4已成功用作化學領域光譜分析技術的量子溶劑。在超流氦滴光譜分析?(SHeDS) 中,單個分子溶于超流介質之中,使之有有效的旋轉自由度,如同在氣態之中。這引起了對氣體分子研究的極大興趣。超流體亦用于高精度儀器
超流體的研究和特性
當接近絕對零度時,部分液體會轉變成另一種的液體狀態名為超流體,它的特點是黏度值是零(有無限的流動性),超流動性是其最具特征的基本性質。科學家在1937年發現,將氦冷卻到低于λ溫度(2.17K)便形成超流體。此時,氦氣可以在容器中不斷流動,并可對抗地心吸力。氦-4為了找尋自己的定位會在容器上緩慢地流動
超流體的研究和特性
當接近絕對零度時,部分液體會轉變成另一種的液體狀態名為超流體,它的特點是黏度值是零(有無限的流動性),超流動性是其最具特征的基本性質。科學家在1937年發現,將氦冷卻到低于λ溫度(2.17K)便形成超流體。此時,氦氣可以在容器中不斷流動,并可對抗地心吸力。氦-4為了找尋自己的定位會在容器上緩慢地流動
超流氦理論終獲證實
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505039.shtm超流氦中的模擬渦環結構。圖片來源:佛羅里達州立大學超流體是現代物理學研究中一個令人著迷的話題。超流體受量子力學控制并以其無摩擦流動而聞名,其不尋常的特性和深遠的應用引起了科學家的興趣。
超流體的概念和典型物質
超流體是一種物質狀態,特點是完全缺乏黏性。如果將超流體放置于環狀的容器中,由于沒有摩擦力,它可以永無止盡地流動。例如液態氦在2.17 K以下時,內摩擦系數變為零,液態氦可以流過半徑為十的負五次方厘米的小孔或毛細管,這種現象叫做超流現象(Superfluidity),這種液體叫做超流體(Superfl
超精密原子鐘布下“天羅地網”抓捕暗物質
據美國太空網近日報道,研究人員正在建立一個由迄今最精確的計時器——原子鐘組成的網絡,以“抓捕”暗物質。暗物質是一種看不見的物質,據信約占宇宙所有物質的六分之五。 暗物質通過其對恒星和星系運動的引力效應來宣示自身的存在,但科學家一直未厘清它由什么構成。目前,所有已知粒子作為暗物質備選粒子的可能解
碳納米管膜形成超流體的過程介紹
于量子液體低于某臨界轉變溫度會形成超流態。比如氦最豐富的同位素,氦-4,在低于 2.17 K(?270.98°C) 時便會變成超流體。氦-4形成超流態的相變稱為Lambda相變(Lambda transition),因它的比熱容對溫度曲線形狀如同希臘字母“λ”一樣。凝聚態物理學中一些相近的相變亦因而
我國科學家開發“超靈敏量子技術”,助力搜尋暗物質
11月23日電(記者徐海濤)近期,中國科學技術大學彭新華教授研究組與德國科學家合作開發出一種新型超靈敏量子精密測量技術,并用于暗物質的實驗直接搜尋,實驗結果比先前國際最好水平提升至少5個數量級。國際權威學術期刊《自然·物理學》日前發表了該成果。 在宇宙物質質量中,普通物質約占15%,其余85%
中科大首次在玻色費米雙超流體中觀測到量子渦旋晶格
近日,中國科學技術大學潘建偉及其同事陳宇翱、姚星燦等在國際上首次實現了一種全新的量子物態——質量不平衡的玻色-費米雙超流體,并在該雙超流體中成功地產生和觀測到玻色-費米量子渦旋晶格。這一實驗發現開辟了超冷原子領域全新的研究方向,為理解復雜宏觀量子現象提供了一種獨特的研究手段。該成果發表在9月27
LHC團隊確定“穿越萬里”反原子核
輕反原子核由反質子和反中子組成。根據《自然·物理》雜志發表的一篇論文,大型強子對撞機(LHC)團隊研究認為,輕反原子核或能在銀河系中穿越很長的距離。這項研究結果表明,這些反原子核或能用于尋找暗物質。 反原子以及反原子構成的反分子等,統稱為反物質,反物質與我們周圍世界中的常規“正”物質相遇,則發
超流氦理論獲證實,為量子化渦流理論模型提供關鍵證據
超流體是現代物理學研究中一個令人著迷的話題。超流體受量子力學控制并以其無摩擦流動而聞名,其不尋常的特性和深遠的應用引起了科學家的興趣。美國佛羅里達州立大學工程學院研究人員日前在研究渦流如何在量子流體中運動方面取得了里程碑式的突破性成果。他們對超流氦中渦環運動的研究發表在《自然·通訊》上,為支持最
美國地下暗物質實驗發現暗物質初步線索
據物理學家組織網、英國BBC新聞網消息稱,繼本月初丁肇中團隊公布阿爾法磁譜儀項目首批研究暗物質成果后,美國明尼蘇達州的地下暗物質實驗——超級低溫暗物質搜尋計劃(Super-CDMS)日前報告了3個疑似暗物質事例,計算結果表明其是大質量弱相互作用粒子(WIMP)的可能性為99.81%,不
基于量子限域離子超流體的神經信號傳輸過程
傳統的Hodgkin-Huxley模型認為,神經信號傳輸是通過動作電位沿著神經元軸突進行傳播,動作電位是由K+/Na+在Na/K泵的離子擴散產生的,而其余大部分Na/K泵是靜止的。這種離子流體是熵驅動的無序流體,離子擴散過程需要消耗大量能量,類似于多米諾骨牌效應,傳播速度相對較慢(~1 m/s)
科學家可能找到暗物質“捕手”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491064.shtm 歐洲核子研究中心ALICE探測器及宇宙中的反氦湮滅的藝術概念圖。圖片來自:ORIGINS cluster,S.Kwauka Laura Fabbietti博士(
美國暗物質研究專家:中國走上尋找暗物質的最前沿
“熊貓計劃”的暗物質探測器 由清華大學主導的中國暗物質實驗合作組近日在美國《物理評論D》上發表最新實驗結果稱,獲得了點電極高純鍺探測器在10吉電子伏特以下能區里最靈敏的暗物質實驗結果,并利用這一技術確定性地排除了美國CoGeNT實驗組幾年前給出的暗物質存在區域。 無獨有偶,由上海交通大學牽頭的“
理論物理所等研究團隊在軸子探測研究中獲進展
隨著希格斯粒子的發現,標準模型已被各種實驗證實。標準模型是物理學杰出的成就之一,但它仍有一些問題,如暗物質和強CP問題等。故標準模型不可能是粒子物理的終極理論。Peccei-Quinn(PQ)機制自然解釋了強CP問題,并預言了軸子。軸子是暗物質候選者,如果質量約為50 μeV,其剩余豐度與目前觀
科學家在量子氣體中觀察到“第二聲”
證實了70年前朗道提出的溫度波理論 “第二聲”也叫溫度波或熵波,是一種量子力學現象,目前只在超流液氦中才能觀察到。據物理學家組織網5月16日(北京時間)報道,最近,奧地利因斯布魯克大學和意大利特蘭托大學物理學家合作實驗,在量子氣體中也觀察到了這種溫度波的傳播,證實了列夫·朗道70年前假設的
大型強子對撞機團隊確定“穿越萬里”反原子核
科技日報北京12月13日電 (記者張夢然)輕反原子核由反質子和反中子組成。根據《自然·物理》雜志發表的一篇論文,大型強子對撞機(LHC)團隊研究認為,輕反原子核或能在銀河系中穿越很長的距離。這項研究結果表明,這些反原子核或能用于尋找暗物質。 反原子以及反原子構成的反分子等,統稱為反物質,反物質與
我國科學家量子模擬研究取得重大突破
近日,中國科學技術大學潘建偉院士團隊等與澳大利亞科研團隊合作,首次在處于強相互作用極限下的費米超流體中觀測到了熵波衰減的臨界發散行為,揭示了該體系存在著一個可觀的相變臨界區,并獲得了熱導率與粘滯系數等重要的輸運系數。 該項工作為理解強相互作用費米體系的量子輸運現象提供了重要的實驗信息,是利用
如何分辨一種流體是牛頓流體還是非牛頓流體
利用粘度計測試在不同轉速下溶液的粘度.如果在不同轉速下粘度數據基本一致,就為牛頓流體.否則為非牛頓流體
暗物質粒子探測衛星“悟空”將延長工作2年部分成果超預期
暗物質粒子探測衛星“悟空”的研制團隊17日宣布,鑒于衛星目前運行狀態依然良好、關鍵科學數據仍在累積,衛星科研團隊已與各保障部門商定,讓“悟空”延長兩年工作時間。 暗物質衛星“悟空”是我國首顆天文衛星。到12月17日,衛星發射已滿3年,達到預期使用壽命。截至這一日,“悟空”已在500公里外的太陽
氦質譜檢漏儀噴氦法相關介紹
這是最常用的一種方法,一般用于檢測體積相對較小的部件,將被檢器件和儀器連通,在抽好真空后,在被檢器件可能存在漏孔的地方(如密封接頭,焊縫等) 用噴槍噴氦,如果被檢器件某處有漏孔,當氦噴到漏孔上時,氦氣立即會被吸入到真空系統,從而擴散到質譜室中,氦質譜檢漏儀的輸出就會立即有響應,使用這種方法應注意
牛頓流體與非牛頓流體區別
1、含義不同牛頓流體:任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數關系的流體稱為牛頓流體。非牛頓流體:非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體。非牛頓流體廣泛存在于生活、生產和大自然之中。2、粘度不同牛頓流體:剪切力/剪切率=恒定值,流體的粘度值都是恒
超臨界流體色譜超臨界流體色譜聯用
超臨界流體色譜-超臨界流體色譜聯用(SFC-SFC)的接口也有多通閥切換和無閥氣控切換兩種方式。1990年Lee用兩個多通閥聯接,由微填充毛細管柱和毛細管柱組成的超臨界流體色譜! 超臨界流體色譜聯用系統(圖11-4-28),并用此系統分析了煤焦油中的多環芳烴。1993年Lee又利用無閥氣控切
超臨界流體萃取的臨界流體的介紹
超臨界流體(Supercritical Fluid,SF)是處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上,介于氣體和液體之間的流體。超臨界流體具有氣體和液體的雙重特性。SF的密度和液體相近,粘度與氣體相近,但擴散系數約比液體大100倍。由于溶解過程包含分子間的相互 作用和擴散作用,因而SF對許多物
牛頓流體與非牛頓流體區別
1、含義不同牛頓流體:任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數關系的流體稱為牛頓流體。非牛頓流體:非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體。非牛頓流體廣泛存在于生活、生產和大自然之中。2、粘度不同牛頓流體:剪切力/剪切率=恒定值,流體的粘度值都是恒
牛頓流體與非牛頓流體區別
1、含義不同牛頓流體:任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數關系的流體稱為牛頓流體。非牛頓流體:非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體。非牛頓流體廣泛存在于生活、生產和大自然之中。2、粘度不同牛頓流體:剪切力/剪切率=恒定值,流體的粘度值都是恒
牛頓流體與非牛頓流體區別
1、含義不同牛頓流體:任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數關系的流體稱為牛頓流體。非牛頓流體:非牛頓流體,是指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體,即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體。非牛頓流體廣泛存在于生活、生產和大自然之中。2、粘度不同牛頓流體:剪切力/剪切率=恒定值,流體的粘度值都是恒