夸克欧洲大型强子对撞机

社址院北京市海淀区中关村南一条乙猿号邮政编码院员园园19园新闻热线院园员园原愿圆远员源缘8382614597广告发行院园员园原愿圆远员458682614588传真院园员园原愿圆远员4586广告经营许可证院京海工商广字第8037号零售价院1援0园元年价院228元解放军报印刷厂印刷A4主编:赵路校对:么辰2011年9月28日星期三Tel押(010)82619191-8120E-mail押lzhao@stimes.
cn阴本报记者王丹红9月30日,高能物理学家将关闭位于美国伊利诺伊州巴达维亚费米国家加速器实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron).
作为这个国家最大的粒子加速器,Tevatron始建于1983年8月,在1/4世纪里,它君临天下,是世界能量最强的原子对撞机.
直到一年半前,欧洲大型强子对撞机(LHC)启用,它才屈居第二.
发现顶夸克从顶夸克的发现、W玻色子质量的精确测量到陶中微子的发现,物理学家在Tevatron上取得过许多重要成果.
《科学》杂志的文章指出,2011年9月的最后一个星期,当物理学家们聚集在费米实验室回顾Tevatron的传奇历史时,他们会说,它产生过许多杰出的成就,但没有突破性的发现让物理学家们能够重新思考标准模型中的基本粒子和力.
普林斯顿高等研究中心的理论物理学家保罗·兰格克尔表示:"它是一个相当可靠的设施,它没有产生出大的、意料之外的结果,它发挥了自己的作用.
"费米实验室是美国最大的高能物理研究实验室,根据美国总统林登·约翰逊1967年11月21日签署的法案建立,由美国大学研究协会负责运行,受联邦政府能源部管辖.
创建实验室的目的是探索自然界最微小的部分———存在于原子中的世界,了解宇宙是如何形成和运行的,提高人类对物质和能量基本属性的认识.
为了开展高能物理前沿和相关学科的研究,费米实验室需要建造和运行大型科学设施———加速器,它最著名的加速器就是Tevatron.
1983年8月,Tevatron项目在芝加哥郊外的大草原上破土动工,当时计划耗资1.
2亿美元建成世界上最强的粒子加速器———质子和反质子对撞机,6.
28公里长的圆形加速器轨道由1000多个超导磁铁构成,它们将质子和反质子按相反方向在真空管中加速到光速的99.
99999954%,然后在两个5000吨的探测器中对撞,这种接近光速的高能量碰撞产生了大量全新的亚原子粒子,然后很快衰变.
科学家们通过分析这些碰撞"碎片"来探究物质的结构、空间和时间.
回顾28年的历史,《科学》的文章指出,Tevatron最大的成就是碰撞出一个名为"顶夸克"的粒子.
1995年3月3日,费米实验室宣布发现顶夸克,这一发现成为世界各大媒体的头条新闻,它是在两个探测器上工作的物理学家的共同胜利,当时,在每个探测器上工作的物理学家大约有450多位.
顶夸克是物质组成的第6种基本粒子,它的发现在物理学上有重要意义.
但也有科学家质疑顶夸克的发现是否配得上科学界的最高荣誉———诺贝尔奖.
早在1973年,日本物理学家小林诚和益川敏英已经预言在上下夸克之处有第三种夸克的存在;1975年,以色列理论学家哈伊姆·哈拉里将这两个假想粒子命名为顶、底夸克.
密歇根大学的理论物理学家戈登·凯恩说:"每个人都知道顶夸克的事.
"因为顶夸克的发现,小林诚和益川敏英获得了2008年的诺贝尔物理学奖.
即使那些认为顶夸克的发现应该获诺贝尔奖的科学家也表示,对这一发现授奖有困难,因为这是一个大型实验合作项目,很难确定谁该获奖.
理应更出色在顶夸克之外,在Tevatron上的实验还证实和充实了标准模型,比如它的探测器精确地测量了W玻色子的质量,这个参数限制了标准模型预言的最后一个尚未在实验中被观察到的基本粒子———希格斯玻色子的质量.
希格斯玻色子被喻为上帝的粒子,它是物理学家解释所有基本粒子质量的关键.
顶夸克被发现后,粒子物理学模型所预言的61个基本粒子中的60个均得到了实验的支持与验证,捕获希格斯粒子成为费米实验室的一个伟大梦想.
在花了数亿美元后,Tevatron的最后一次升级于2001年完成,经过艰苦的努力,物理学家们没有在Teva-tron上发现希格斯粒子,而欧洲大型强子对撞机的启用使得Tevatron被迫关闭.
费米国家加速器实验室第一任主任罗伯特·威尔逊为实验室制定的原则是:杰出的科学、艺术的瑰丽、土地的守护神、经费上的精打细算和机会等.
高能物理学家们认为,Tevatron本身就是一项开创性成就.
它是世界上第一个使用超导磁铁的加速器.
在Tevatron的早期,欧洲粒子物理学实验室CERN的物理学家林恩·埃文斯曾在那里工作,他后来指导了CERN的大型强子对撞机的建造,他说:"在Tevatron,我学会了如何建造超导设备.
如果愿意,你可说Tevatron是大型强子对撞机的原型.
"也有科学家对Tevatron和费米实验室提出批评意见.
凯恩就认为,费米实验室应该作出比发现顶夸克更大的成就:发现W玻色子和Z玻色子.
物理学家们在20世纪60年代预言,像光子携带电磁力一样,这些基本粒子能够传送弱核力.
1983年,CERN的物理学家们在超级质子同步加速器上发现了W玻色子和Z玻色子,1年后,因这一发现,物理学家卡洛·鲁比亚和西蒙·范德梅尔分享1984年的诺贝尔物理学奖.
然而,早在1976年,鲁比亚和两位同事就建议费米实验室用Tevatron的前身寻找W玻色子和Z玻色子.
实验室的领导拒绝了这一建议,但埃文斯认为,当时的条件不足以实现这个目标,费米实验室的官员正在推进Tevatron的建造,实验室官员们的决定是正确的,"如果他们不决定建Teva-tron,我并不认为顶夸克会被发现".
《科学》的文章认为,尽管Tevatron只发现了它所寻找的东西,但它将作为一个非常好的科学设备留名历史.
水资源管理须适应全球变化本报讯渊记者王卉冤以"面向未来的适应性水资源管理"为主题的第十四届世界水大会于9月25日至29日在巴西累西腓举行.
来自全球56个国家的近千名专家学者参加了大会.
中国派团参加了此次大会,会议还专门设立了"中国日"活动.
"由于全球变化和人类经济社会发展,几乎全球所有国家都面临着愈来愈严峻的水问题挑战.
"作为该次大会主席,国际水资源协会(IWRA)主席夏军教授在开幕词中强调,水是人类生存和所有发展目标的核心.
面向未来如何应对全球变化,发展区域经济,维系人类和平与健康,是全球和区域发展面临的重大问题.
世界水大会提供了最重要的水资源问题交流平台,探讨不同区域、国家面临的水问题,发展全球水战略计划,迄今已成功举办13届.
本次大会的主题是面向未来全球变化的水资源适应性管理,并集中在四个重大问题上开展学术研讨及交流,即适应性水管理、水资源与全球变化、水的治理与水法、知识系统.
IWRA通过世界水大会平台,也试图加强与知名水学术团体的合作,通过知识的更新与教育传播,引领全球水资源管理的学术方向、发展水的研究计划、推动水的智库和适应性管理的全球水政策,为解决全球和区域的重大水问题提供科学和知识的支撑.
大会期间,将由IWRA主席和秘书长颁发国际"水晶球奖"、"周文德学术讲座贡献奖"和"最佳论文奖"多项国际水奖.
今年是IWRA成立40周年.
中科院水资源中心主任夏军是首位担任该组织主席的中国大陆学者.
自1973年在美国芝加哥举行首届IWRA世界水大会以来,IWRA每3年举行一次世界水大会.
据悉,第十五届世界水大会定于2014年在西班牙格拉累达市召开.
新技术使任意角度看平板电视都清晰新华社电在观看平板电视或有些手表上的显示屏时,人们常会遇到一个观看视角的问题:只有从显示装置正面看才能更清晰地看到图像,而从其他角度看到的图像效果都不太理想.
英国伦敦国王学院研究人员怨月圆远日说,可以用一层纳米尺度的金膜来解决这个问题.
通常,在平板电视等显示装置的内部,发光物质发出的光向外传播时会在外层的玻璃等透明介质处发生反射,有些角度的光会全反射,使得观看者从相应方位看到的图像不够理想.
而本次研究显示,如果在玻璃表面覆盖一层纳米尺度的金元素薄膜,通过调节这层薄膜的厚度,可以改变光在玻璃中的行为,从而增加最终透过玻璃的光的量和角度.
经过这种处理的显示装置,可以让观看者在一些非正面角度也可以看到较清晰的图像.
研究人员瑞安·麦卡伦说,这种技术可以增加许多显示装置的效率,特别对一些采用发光二极管的显示装置作用明显,它也还可以用于其他一些地方,比如对光的微小变化都敏感的感应装置.
本次研究的论文已经发表在美国学术刊物《应用物理通讯》上.
渊黄堃冤未来几十年核能使用将继续显著增长新华社电国际原子能机构总干事天野之弥近日在联合国大会核安全和核安保高级别会议发表讲话时说,日本福岛核电站事故是一次可怕的事故,但并不意味着核能的结束.
国际原子能机构最新的预测显示,在今后数十年内,尽管全球核能的使用幅度较以往预测有所降低,但将会持续显著增长.
身在维也纳国际原子能机构总部的天野之弥当天通过视频发表讲话说,目前全球对核能日益增长的需求、对气候变化的关切、石油和天然气储量的减少和化石燃料供应的不确定性等因素并未发生改变,因此核能的使用在今后几十年内仍将继续增长.
天野之弥说,有几个国家决定缩减规模,甚至终止核能计划,但其他许多国家仍在继续雄心勃勃的扩展计划.
许多发展中国家通过引进核能来满足他们日益增长的能源需求的决心并未动摇.
天野之弥说,每一个国家选择最适合自己的能源结构的主权必须得到尊重.
他强调,核安全是每一个国家的责任,但国际原子能机构在塑造一个更加安全的核未来时将发挥领导作用.
对于那些拥有核能或正在准备拥有核能计划的国家来说,国际原子能机构将帮助确保核反应堆依照安全保障和效率的最高标准来运行,而所有这些国家必须确保将最好的核安全基础设施和强大的独立监管框架落实到位.
渊白洁林琼冤动态本报讯渊记者赵路冤一缕90年前的头发产生了澳大利亚土著居民的首个完整基因组图谱.
这一基因组表明,这位当时生活在澳大利亚西南部的小伙子,或许还有所有的澳大利亚土著居民,皆源自于大约6万多年前首批从非洲来到这片新大陆的"冒险家",而这一时间比大多数现代亚洲人的祖先第二次走出非洲早了数千年.
主持这项研究的丹麦哥本哈根大学的古遗传学家EskeWillerslev指出:"澳洲土著是第一批人类探险家的后代.
这帮家伙想在未知的世界中扩大自己的疆土,并最终来到了澳大利亚.
"研究人员日前在美国《科学》杂志网络版上报告了这一研究成果.
由于近代土著居民与澳大利亚殖民者的异种繁衍,许多当代的澳大利亚土著居民都继承了欧洲人的血统.
为了对当地土著居民的古老历史有一个更好的了解,研究人员希望能够对一个未曾携带欧洲人基因的原始土著居民进行测序.
大约1年前,Willerslev的研究小组获得了由英国人种学家AlfredCortHaddon采集的一缕头发样本.
历史记录显示,Haddon是在上世纪20年代早期从悉尼前往佩斯的途中,于一名年轻的土著居民那里获得这一样本的.
丹麦伦理委员会随后核准了Willerslev的研究计划.
对这名土著小伙子的基因组进行的研究表明,他的祖先在6万多年前便开始了他们的旅行,这正是人类离开非洲的时间.
根据Willerslev研究小组的分析,现代欧洲人的祖先和其他大多数亚洲人大约在不到4万年前便开始"分道扬镳"了.
美科学家提出肿瘤治疗新方案本报讯渊记者包晓凤龙九尊见习记者成舸冤美国哈佛大学医学院教授托马斯·杜意尔发现了一项全新的肿瘤治疗方案,有望大幅度提高肿瘤患者的生存率.
杜意尔日前在中国长沙宣布了这项研究成果.
杜意尔说,他们发现了一个新的正常胚胎分子发育机理,当该分子途径在肿瘤细胞内被激活时,它将刺激肿瘤细胞的浸润、生长以及大量的新血管生成.
这一过程是通过肿瘤细胞与其临近的非肿瘤细胞的交互信号作用实现的.
研究人员发现,通过一个特异的抑制因子———多功能基因蛋白去阻断肿瘤细胞与正常细胞独特的交流途径,可以阻止肿瘤细胞生长以及肿瘤块的血管生成.
具体而言,该多功能基因蛋白影响了11个蛋白磷酸化过程,从而"阻断"了肿瘤细胞与正常细胞的交流途径.
他们描述了一个有效的治疗性阻碍肿瘤恶化的手段,并发现多项新的肿瘤标志物.
杜意尔说,这项研究发现了一个独特且必须的由正常细胞变为恶性肿瘤的途径.
这项发现将可以开发出一种有效的抑制肿瘤的新药物,并提高一个多靶点的新型肿瘤标志物早期检测体系的功效.
杜意尔表示,该项研究主要针对乳腺癌,动物实验已经证明其有效性,临床试验正在准备当中.
此次选择在中国发布这项研究成果是想在中国寻找更多合作机会.
该项研究已经在《自然》和《生物化学》杂志上发表.
中国官员呼吁中美民航业加强合作据新华社电中国民航局副局长夏兴华怨月圆远日说,美国是最大的民航业发达国家,中国是最大的民航业发展中国家,两国民航业互补性很强,进一步加强中美民航业务实合作、发展中美民航业互利共赢的合作关系符合双方利益.
夏兴华是当天在华盛顿参加第六届中美航空论坛时作上述表示的.
他认为,美国可以为中国民航业提供先进的技术、设备和管理经验,中国可以为美国民航业的产品和技术提供广阔市场,双方应该在适航审定、空中交通管理、通用航空领域以及航空节能减排等方面加强合作.
夏兴华说,中国民航业与美国相比还有很大差距,圆园员园年中国民航的运输总周转量、旅客运输量都仅为美国的三分之一左右,商用运输飞机架数约为美国的五分之一,公共航空运输机场数还不到美国的三分之一,人均每年乘坐飞机次数为美国的十分之一.
他认为,中国民航业的发展离不开国际合作,离不开美国民航界的支持.
夏兴华说,中国民航业将在互利共赢的基础上积极拓展国际交流与合作,扩大对外开放,逐步扩大航权开放,使中国民航业发展进一步融入世界民航业发展进程之中.
渊任海军冤国际WORLD首个"土著"基因组测序完成系6万年前首批走出非洲的人类祖先直系后裔有成就没突破美国最大粒子加速器关闭在即,高能物理学的一个光辉时代宣告结束姻美国科学促进会特供姻科学此刻杂糟蚤藻灶糟藻晕燥憎2003年袁在美国入侵伊拉克时遭到疯狂劫掠后袁著名的伊拉克博物馆被迫关门遥然而伊拉克和美国官方却表示袁这座印证了美索不达米亚5000年历史的巴格达博物馆将在今年年底前重新对外开放遥对于考古学家而言袁这绝对是一个好消息遥美国波士顿市马萨诸塞州艺术与设计学院的考古学家JohnRussell表示院野这是一个伟大的想法遥冶他说院野这个博物馆具有良好的安保措施袁而巴格达似乎也相当稳定遥冶由英国冒险家和考古学家GertrudeBell于上世纪20年代建立的伊拉克博物馆收纳了10万多件藏品袁它们被认为是世界上最好的古文物藏品之一遥但是当美军于2003年进驻伊拉克时袁抢掠者洗劫了博物馆的办公室和仓库袁盗窃了数千件藏品遥其中的很多藏品要要要例如具有5000年历史的石质面具野瓦尔卡夫人冶要要要已经被追回袁并且博物馆的工作人员在入侵之前就已经将其他无价之宝隐藏起来遥但是仍然有1000多件藏品要要要包括小而轻便的圆柱印章要要要下落不明遥就在上周袁伊拉克官方在巴格达向媒体表示袁该机构将在11月重新开放袁而美国大使馆的官员也证实袁伊拉克打算在接下来的两到三个月内允许公众参观遥在最近的几年中袁美国提供了900多万美元用于修复12座展厅袁而意大利政府也为修复工作作出了贡献遥新的气温控制和安保系统将保护这些藏品遥渊赵路译自www.
science.
com袁9月27日冤伊拉克博物馆将开门迎客伊拉克博物馆将于11月对外开放.
自从1985年2月13日记录下第一次碰撞以来,物理学家们在Tevatron上取得了许多重要成果.
渊图片提供院叶科学曳冤澳大利亚土著居民是首批走出非洲的人类祖先的后裔.
渊图片提供院MarkKolbe/GettyImages冤