中微子是谁发明的(中微子是在1930年发现的)

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中微子光伏发电技术(Neutrinovoltaic)简介

 在宇宙中中微子、其他电磁辐射和热辐射的影响下获得直流电。

本发明受国际专利WO2016142056A1的保护。

中微子光伏发电技术(Neutrinovoltaic),基于使用石墨烯(石墨单原子层)和掺杂硅交替层的多层纳米材料(类似锂离子电池叠片工艺),将电磁辐射和热量转化为电能。

2010 年,安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因“二维材料-石墨烯的高级实验”获得诺贝尔物理学奖,为其在各个科学技术领域的应用开辟了广阔的领域。诺贝尔委员会表示,获奖者能够“证明单层碳具有源自令人惊叹的量子物理学世界的非凡特性”。石墨烯是碳的二维同素异形改性,由一层一个原子厚的碳原子形成。碳原子处于 sp² 杂化状态,并通过六边形二维晶格中的 σ 键和 π 键连接。

Neutrino Energy Group 制造的纳米材料含有交替涂在金属箔上的石墨烯和合金硅层,通常是铝箔,以降低电流源(电极)的生产成本.石墨烯是一种二维材料,可以表现为三维材料。它是将热辐射和电磁辐射转化为电流的指示器。石墨烯薄膜结构非常坚固和具有弹性。石墨烯的导热系数很高,这与高导电性相结合,提供了比铜薄膜中可能的最大电流高出一百万倍的电流传输能力。当温度升高时,根据费米-狄拉克分布,一些电子进入导电区,在价区留下“空穴”。这就决定了石墨烯在室温下的导电性。导电电子和石墨烯中的“空穴”的有效质量为零,即它们不能静止,但总是以“费米速度”移动,在石墨烯中,费米速度约为106米/秒,这是相对论的。由于石墨烯中电荷载体的迁移率非常高,至少比硅中基兄握的迁移率高2个数量级,以及它们沿薄膜运尘掘动的“弹道”性质。室温下电子导电和石墨烯空穴的自由行程长度超过1微米。

各种电磁辐射和温度的影响导致了“石墨烯”波的出现,这些波可以通过放大显微镜观察到。通过接触硅层,石墨烯释放电子,从而产生电流。石墨烯的主要特性,使其能够用于产生电流,是其原子的增加振荡。现在科学界已经证明,石墨烯不可能存在于二维平面上,而只能存在于三维平面上。来自阿肯色大学的一组科学家对石墨烯进行了研究,石墨烯被应用于铜板上。他们用扫描隧道显微镜观察了原子位置的变化.这是一个非常有意义的发现,在石墨烯有一个波浪,就像海面上的波浪,这是由于小的自发运动的结合,并导致更大的自发运动的出现。一个原子的热位移(原子的布朗运动)与其他原子的热位移相加,产生水平极化的表面波,在声学上被称为列瓦波。由于石墨烯晶体晶格的特殊性,它的原子在串联中振荡,这与液体中分子的自发运动不同。

阿肯色大学的蒂巴多教授在接受《研究前沿》杂志采访时说:“这是利用二维材料运动作为不竭能源的关键。串联振动在石墨烯板中产生涟漪,从而利用最新的纳米技术从周围空间提取能量。”

Neutrino Energy Group的实验结果得到了ETH(Eidgenössische Technische Hochschule,Zürich)教授Vanessa Wood及其同事的独立验证,结果表明,当材料的尺寸小于10到20纳米,即比人类头发直径小5000倍时,纳米颗粒表面外原子层的波动很大,对这种材料的行为方搏庆式起着重要作用。这些原子振动,或“声子”,负责电荷和热量如何在材料中转移。考虑到,例如:如果石墨烯原子的振荡比硅原子的振荡强100倍,那么电磁辐射的外效应频率叠加,包括中微子的作用在内,对石墨烯波振荡的内部频率加强了这种振荡,并导致原子振荡的共振。共振中的原子振荡使电子在接触合金硅时产生更大的输出。

有必要特别注意中微子的影响。 2015 年,诺贝尔物理学奖授予了两个研究中微子特性的实验小组 Super-Kamiokande 和 SNO 的负责人 Takaaki Kajita 和 Arthur B. McDonald。他们的工作有力地证明了中微子的三种味道,它们能够振荡——在飞行中自发地彼此转化。在与基本粒子的反应中诞生的可能是某一类中微子,而在空间中传播的可能是某一质量的中微子。正是质量的证明,即能量的存在,是将中微子能量转化为电流的理论可能性的关键论据。

直到最近,人们仍然认为中微子不与物质相互作用,宇宙中微子穿透地球,没有遇到任何障碍。但是,橡树岭国家实验室(美国)的 COHERENT 合作的最新出版物使完整的图景成为可能。她的作品汇集了来自四个国家19个研究所的80人,包括俄罗斯(以AI Alikhanov命名的ITEP(NC“库尔恰托夫研究所”)、MEPHI大学和MIPT)。 2017 年的第一次实验,其结果发表在《科学》杂志上,旨在研究中微子与铯和碘原子核的相互作用。由于中微子是电中性的并且与物质的相互作用非常弱,因此观察这种相互作用需要开发探测器技术。由于铯和碘的原子核比较大和重,中微子是电中性的,与物质的相互作用非常弱,原子核与中微子相互作用的反冲非常微弱,得到的结果无法得出最终结论被绘制。因此,研究人员进行了中微子与氩原子核相互作用的实验,氩原子核比铯和碘的原子核轻。发现低能中微子参与与氩原子核的弱相互作用。这个过程称为相干弹性中微子核散射 (CEVNS)。中微子,就像网球击打保龄球一样,“击中”原子的大而重的原子核,并向其传递微量能量。结果,核心几乎在不知不觉中弹跳起来;低能中微子参与与物质原子核的弱相互作用。由于石墨烯是碳,其原子质量比氩原子质量轻,因此中微子与碳核相互作用的影响会比与氩更明显,导致石墨烯原子的振动幅度增加(石墨烯波)。因此上,可以认为以每秒 600 亿个粒子的强度落在地球表面 1 cm2 上的中微子的能量可以转化为电流,这种转化不受天气条件或季节的影响,并在白天和晚上都保持稳定。

瑞士理工学院对 Neutrinovoltaic 技术的独立测试表明,在混凝土掩体和法拉第笼中地下 30-35 米深度的能量电池的测试测试完全排除了除中微子之外的任何辐射对直流电的影响生成过程。在这些条件下,只有中微子可以与测试的纳米材料相互作用。然而,即使在这样的条件下,这些设备也测量到了 2.5-3.0 W 的功率,这是从 A4 纸尺寸的大小的金属箔获得的,该金属箔的一侧涂有多层纳米涂层,由 Neutrino Energy Group 制造。

麻省理工学院也在研究通过使用石墨烯和氮化硼获得直流电的可能性,但其成就和既定目标要温和得多,并且处于初级阶段。虽然需要注意的是,现阶段麻省理工学院仍然只是研究石墨烯以获得直流电。该研究所的科学家目前正在研究使用石墨烯和氮化硼将太赫兹(或 T 射线)波(频率介于微波和红外光之间的电磁波)转化为有用的能量。太赫兹波在我们的日常生活中很普遍,如果使用,它们的集中能量有可能作为替代能源。麻省理工学院的科学家们发现,通过将石墨烯与氮化硼结合,石墨烯中的电子必须扭曲其向一个大方向上的运动。任何传入的太赫兹波都必须像许多微型空中交通管制员一样“携带”石墨烯电子,以便它们可以像直流电一样沿一个方向流过材料。整体效应就是物理学家所说的“倾斜散射”,即电子云在一个方向上偏转其运动。 Neutrino Energy Group 制造的纳米材料中石墨烯层和掺杂的硅层叠加也发生了类似的机制。麻省理工学院材料研究实验室的主要研究员 Hiroki Isobe 表示:“如果我们能够将这种能量转化为我们日常生活中可以使用的能源,它将有助于解决我们现在面临的能源问题。”

一层石墨烯材料的铝箔片可以产生非常微弱的电流,但我们的任务是创造一种能够稳定输出工作电流的电池技术,并且该电池的尺寸比较紧凑(具有较高的能量转化效率和能量密度)。否则,这项技术就无法在商业上得到应用。这项技术是通过制造多层纳米材料来完成的,通过增加多次输出电流和电压来实现必要的效果。”通过这种硅和石墨烯层的组合,辐射开始了一个谐振过程,然后由一个电转换器储存下来。金属载体的覆盖面为正极,未覆盖面为负极。

多片涂有创新纳米材料的铝箔片,如同锂离子电池的叠片工艺类似,把极片依次串联组合,构成了一个能量电池单元。当多个电源单元的采用不同的组合连接方式时,形成所需尺寸和功率特性的直流电源。尺寸为9cmX32cmX42cm Neutrinovoltaic 电池(尺寸类似旅行小皮箱),输出功率为4.5至5.5千瓦/小时。如此紧凑的尺寸和高转化率,使得Neutrinovoltaic电池用于供电的自主电源成为可能,包括给独立的房屋和电动 汽车 供电。

请访问neutrinovoltaic官方网站或者搜索 Neutrino Voltaic,Neutrino Energy 获取更多信息。

5个科学家和他(她)的成就,(成就简短,2—3行)

1、1901年:伦琴(德国)发现X射线

2、1902年:洛伦兹(荷兰)、塞曼(荷兰)关于磁场对辐射现象影响的研究

3、1903年:贝克勒尔(法国)发现天然放射性;皮埃尔·居里(法国)、玛丽·居里(波兰裔法国人)发现并研究放射性元素钋和镭

4、1904年:瑞利(英国)气体密度的研究和发现氩

5、1905年:伦纳德(德国)关于阴极射线的研究

6、1906年:约瑟夫·汤姆生(英国)对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子

7、1907年:迈克尔逊(美国)发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究

8、1908年:李普曼(法国)发明彩色照相干涉法(即李普曼干涉定律)

9、1909年:马克尼(意大利)、布劳恩(德国)发明和改进无线电报;理查森(英国)从事热离子现象的研究,特别是发现理查森定律

10、1910年:范德瓦尔斯(荷兰)关于气态和液态方程的研究

11、1911年:维恩(德国)发现热辐射定律

12、1912年:达伦(瑞典)发明可用于同燃点航标、浮标气体蓄电池联合使用的辩兆郑自动调节装置

13、1913年:昂内斯(荷兰)关于低温下物体性质的研究和制成液态氦

14、1914年:劳厄(德国)发现晶体中的X射线衍射现象

15、1915年:W·H·布拉格、W·L·布拉格(英国)用X射线对晶体结构的研究

16、1916年:未颁奖

17、1917年:巴克拉(英国)发现元素的次级X辐射特性

18、1918年:普朗克(德国)对确立量子论作出巨大贡献

19、1919年:斯塔克(德国)发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下光谱线的分裂现象

20、1920年:纪尧姆(瑞士)发现镍钢合金的反常现象及其在精密物理学中的重要性

21、1921年:爱因斯坦(德国)他对数学物理学的成就,特别是光电效应定律的发现

22、1922年:玻尔(丹麦)关于原子结构以及原子辐射的研究

23、1923年:密立根(美国)关于基本电荷的研究以及验证光电效应

24、1924年:西格巴恩(瑞典)发现X射线中的光谱线

25、1925年:弗兰克·赫兹(德猜袭国)发现原子和电子的碰撞规律

26、1926年:佩兰(法国)研究物质不连续结构和发现沉积平衡

27、1927年:康普顿(美携颂国)发现康普顿效应;威尔逊(英国)发明了云雾室,能显示出电子穿过空气的径迹

28、1928年:理查森(英国)研究热离子现象,并提出理查森定律

29、1929年:路易·维克多·德·布罗伊(法国)发现电子的波动性

30、1930年:拉曼(印度)研究光散射并发现拉曼效应

31、1931年:未颁奖

32、1932年:海森堡(德国)在量子力学方面的贡献

33、1933年:薛定谔(奥地利)创立波动力学理论;狄拉克(英国)提出狄拉克方程和空穴理论

34、1934年:未颁奖

35、1935年:詹姆斯·查德威克(英国)发现中子

36、1936年:赫斯(奥地利)发现宇宙射线;安德森(美国)发现正电子

37、1937年:戴维森(美国)、乔治·佩杰特·汤姆生(英国)发现晶体对电子的衍射现象

38、1938年:费米(意大利)发现由中子照射产生的新放射性元素并用慢中子实现核反应

39、1939年:劳伦斯(美国)发明回旋加速器,并获得人工放射性元素

40、1940——1942年:未颁奖

41、1943年:斯特恩(美国)开发分子束方法和测量质子磁矩

42、1944年:拉比(美国)发明核磁共振法

43、1945年:泡利(奥地利)发现泡利不相容原理

44、1946年:布里奇曼(美国)发明获得强高压的装置,并在高压物理学领域作出发现

45、1947年:阿普尔顿(英国)高层大气物理性质的研究,发现阿普顿层(电离层)

46、1948年: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

47、1949年:汤川秀树(日本)提出核子的介子理论并预言∏介子的存在

48、1950年:塞索·法兰克·鲍威尔(英国)发展研究核过程的照相方法,并发现π介子

49、1951年:科克罗夫特(英国)、沃尔顿(爱尔兰)用人工加速粒子轰击原子产生原子核嬗变

50、1952年:布洛赫、珀塞尔(美国)从事物质核磁共振现象的研究并创立原子核磁力测量法

51、1953年:泽尔尼克(荷兰)发明相衬显微镜

52、1954年:玻恩(英国)在量子力学和波函数的统计解释及研究方面作出贡献;博特(德国)发明了符合计数法,用以研究原子核反应和γ射线

53、1955年:拉姆(美国)发明了微波技术,进而研究氢原子的精细结构;库什(美国)用射频束技术精确地测定出电子磁矩,创新了核理论

54、1956年:布拉顿、巴丁、肖克利(美国)发明晶体管及对晶体管效应的研究

55、1957年:李政道、杨振宁(中国)发现弱相互作用下宇称不守衡,从而导致有关基本粒子的重大发现

56、1958年:切伦科夫、塔姆、弗兰克(苏联)发现并解释切伦科夫效应

57、1959年:塞格雷、张伯伦 (Owen Chamberlain)(美国)发现反质子

58、1960年:格拉塞(美国)发现气泡室,取代了威尔逊的云雾室

59、1961年:霍夫斯塔特(美国)关于电子对原子核散射的先驱性研究,并由此发现原子核的结构;穆斯堡尔(德国)从事γ射线的共振吸收现象研究并发现了穆斯堡尔效应

60、1962年:达维多维奇·朗道(苏联)关于凝聚态物质,特别是液氦的开创性理论

61、1963年:维格纳(美国)发现基本粒子的对称性及支配质子与中子相互作用的原理;梅耶夫人(美国人)、延森(德国)发现原子核的壳层结构

62、1964年:汤斯(美国)在量子电子学领域的基础研究成果,为微波激射器、激光器的发明奠定理论基础;巴索夫、普罗霍罗夫(苏联)发明微波激射器

63、1965年:朝永振一郎(日本)、施温格、费尔曼(美国)在量子电动力学方面取得对粒子物理学产生深远影响的研究成果

64、1966年:卡斯特勒(法国)发明并发展用于研究原子内光、磁共振的双共振方法

65、1967年:贝蒂(美国)核反应理论方面的贡献,特别是关于恒星能源的发现

66、1968年:阿尔瓦雷斯(美国)发展氢气泡室技术和数据分析,发现大量共振态

67、1969年:盖尔曼(美国)对基本粒子的分类及其相互作用的发现

68、1970年:阿尔文(瑞典)磁流体动力学的基础研究和发现,及其在等离子物理富有成果的应用;内尔(法国)关于反磁铁性和铁磁性的基础研究和发现

69、1971年:加博尔(英国)发明并发展全息照相法

70、1972年:巴丁、库柏、施里弗(美国)创立BCS超导微观理论

71、1973年:江崎玲于奈(日本)发现半导体隧道效应;贾埃弗(美国)发现超导体隧道效应;约瑟夫森(英国)提出并发现通过隧道势垒的超电流的性质,即约瑟夫森效应

72、1974年:赖尔(英国)发明应用合成孔径射电天文望远镜进行射电天体物理学的开创性研究;赫威斯(英国)发现脉冲星

73、1975年:A·N·玻尔、莫特尔森(丹麦)、雷恩沃特(美国)发现原子核中集体运动和粒子运动之间的联系,并且根据这种联系提出核结构理论

74、1976年:丁肇中、里希特(美国)各自独立发现新的J/ψ基本粒子

75、1977年:安德森、范弗莱克(美国)、莫特(英国)对磁性和无序体系电子结构的基础性研究

76、1978年:卡皮察(苏联)低温物理领域的基本发明和发现;彭齐亚斯、R·W·威尔逊(美国)发现宇宙微波背景辐射

77、1979年:格拉肖、温伯格(美国)、萨拉姆(巴基斯坦)关于基本粒子间弱相互作用和电磁作用的统一理论的贡献,并预言弱中性流的存在

78、1980年:克罗宁、菲奇(美国)发现电荷共轭宇称不守恒

79、1981年:西格巴恩(瑞典)开发高分辨率测量仪器以及对光电子和轻元素的定量分析;布洛姆伯根(美国)非线性光学和激光光谱学的开创性工作;肖洛(美国)发明高分辨率的激光光谱仪

80、1982年:K·G·威尔逊(美国)提出重整群理论,阐明相变临界现象

81、1983年:萨拉马尼安·强德拉塞卡(美国)提出强德拉塞卡极限,对恒星结构和演化具有重要意义的物理过程进行的理论研究;福勒(美国)对宇宙中化学元素形成具有重要意义的核反应所进行的理论和实验的研究

82、1984年:鲁比亚(意大利)证实传递弱相互作用的中间矢量玻色子[[W+]],W-和Zc的存在;范德梅尔(荷兰)发明粒子束的随机冷却法,使质子-反质子束对撞产生W和Z粒子的实验成为可能

83、1985年:冯·克里津(德国)发现量子霍耳效应并开发了测定物理常数的技术

84、1986年:鲁斯卡(德国)设计第一台透射电子显微镜;比尼格(德国)、罗雷尔(瑞士)设计第一台扫描隧道电子显微镜

85、1987年:柏德诺兹(德国)、缪勒(瑞士)发现氧化物高温超导材料

86、1988年:莱德曼、施瓦茨、斯坦伯格(美国)产生第一个实验室创造的中微子束,并发现中微子,从而证明了轻子的对偶结构

87、1989年:拉姆齐(美国)发明分离振荡场方法及其在原子钟中的应用;德默尔特(美国)、保尔(德国)发展原子精确光谱学和开发离子陷阱技术

88、1990年:弗里德曼、肯德尔(美国)、理查·爱德华·泰勒(加拿大)通过实验首次证明夸克的存在

89、1991年:热纳(法国)把研究简单系统中有序现象的方法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

90、1992年:夏帕克(法国)发明并发展用于高能物理学的多丝正比室

91、1993年:赫尔斯、J·H·泰勒(美国)发现脉冲双星,由此间接证实了爱因斯坦所预言的引力波的存在

92、1994年:布罗克豪斯(加拿大)、沙尔(美国)在凝聚态物质研究中发展了中子衍射技术

93、1995年:佩尔(美国)发现τ轻子;莱因斯(美国)发现中微子

94、1996年:D·M·李、奥谢罗夫、R·C·理查森(美国)发现了可以在低温度状态下无摩擦流动的氦同位素

95、1997年:朱棣文、W·D·菲利普斯(美国)、科昂·塔努吉(法国)发明用激光冷却和捕获原子的方法

96、1998年:劳克林、斯特默、崔琦(美国)发现并研究电子的分数量子霍尔效应

97、1999年:H·霍夫特、韦尔特曼(荷兰)阐明弱电相互作用的量子结构

98、2000年:阿尔费罗夫(俄国)、克罗默(德国)提出异层结构理论,并开发了异层结构的快速晶体管、激光二极管;杰克·基尔比(美国)发明集成电路

99、2001年:克特勒(德国)、康奈尔、维曼(美国)在“碱金属原子稀薄气体的玻色-爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基本性质研究”方面取得成就

100、2002年:雷蒙德·戴维斯、里卡尔多·贾科尼(美国)、小柴昌俊(日本)“表彰他们在天体物理学领域做出的先驱性贡献,其中包括在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙X射线源”方面的成就。”

101、2003年:阿列克谢·阿布里科索夫、安东尼·莱格特(美国)、维塔利·金茨堡(俄罗斯)“表彰三人在超导体和超流体领域中做出的开创性贡献。”

102、2004年:戴维·格罗斯(David J. Gross,美国)、戴维·普利策(H. David Politzer,美国)和弗兰克·维尔泽克(Frank Wilczek,美国),为表彰他们“对量子场中夸克渐进自由的发现。”

103、2005年:罗伊·格劳伯(Roy J. Glauber,美国)表彰他对光学相干的量子理论的贡献;约翰·霍尔(John L. Hall,美国)和特奥多尔·亨施(Theodor W. Hänsch,德国)表彰他们对基于激光的精密光谱学发展作出的贡献。

104、2006年: 约翰·马瑟(美国)和乔治·斯穆特(美国) 表彰他们发现了黑体形态和宇宙微波背景辐射的扰动现象。

105,2007年,法国科学家艾尔伯·费尔和德国科学家皮特·克鲁伯格,表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

二战后物理学最重要的实验有哪些

核磁共振(1946)

Edward Purcell和Felix Bloch分别用共振吸收和核磁感应法测量核磁矩,实现了核磁共振。二人因此获得1952年Nobel物理学奖。

Lamb位移(1947)

由Willis Lamb和Robert Retherford发现。Lamb位移是量子电动力学的第一个实验证据。其说明即便最简单的氢原子,量子力学也不能完整描述,而需要用量子电动力学。Lamb因此获得1955年Nobel物祥兄耐理学奖。

电子反常磁矩(1947)

反常磁矩包括电子和μ子的反常磁矩。前者由Polykarp Kusch精确测量,并因此获1955年Nobel物理学奖。反常磁矩同Lamb位移一起,是量子电动力学的最重要的实验支柱。

π介子(1947)

由Cecil Powell等人在宇宙线中发现。Powell因此获得1950年Nobel物理学奖。而在1949年,汤川秀树谨春则因为理论预测π介子存在获得Nobel奖。π介子是最轻也是最重要的介子,对研究低能强相互作用有重要作用。

晶体管(1947)

由Bell实验室的John Bardeen、Walter Brattain和William Shockley发明。三人因此获得1956年Nobel物理学奖。没有晶体管就没有现代文明。

全息摄影(1947)

Dennis Gabor于电子显微镜技术中发现全息技术的原理,并因此获得1971年Nobel物理学奖。全息技术在激光发明后才有实质进展。Yuri Denisyuk在1962年拍摄了世界上第一张全息照片。

微波激射器(1953,1955)

即激光的前身,和激光的区别是前者为可见光,后者是微波。由美国的Charles Hard Townes和前苏联Nikolay Basov和Aleksandr Prokhorov两组人各自独立实现。三人因此分享1964年Nobel物理学奖。

反质子(1955)

是继正电子之后,发现的第二个反粒子。由Owen Chamberlain和Emilio Gino Segrè发现,二人因此获得1959年Nobel物理学奖。

反中子(1956)

由Bruce Cork发现。因为中子整体不带电,反中子指的是内部的三个夸克与中子内部的三个夸克相反。

中微子(1956)

中微子由W. Pauli于1930年理论上提出。1956年,Clyde Cowan和Frederick Reines在β衰变中首次证实电子型中微子的存在。

弱相互尘缺作用中宇称不守恒(1957)

由杨振宁、李政道1956年理论上提出,吴健雄等人于1957年1月做出实验验证。前二位得了同年的Nobel奖。「宇称」是指波函数/场在空间坐标反号下的变换性质。电磁和强相互作用不改变这种变换性质,被称作「宇称守恒」;弱相互作用改变,被称作「宇称不守恒」。

半导体/超导体量子隧道效应(1957,1960)

量子力学中物体有一定概率穿过经典上无法穿过的势垒,即量子隧道效应。1957年Sony公司的江崎玲於奈在高频晶体管中发现负电阻现象,1960年Ivan Giaever证实超导体中存在隧道效应。二人因此与Josephson效应的提出者B. Josephson分享了1973年Nobel物理学奖。

Mössbauer效应(1958)

由Rudolf Mößbauer发现,并因此获得1961年Nobel物理学奖。Mössbauer效应是Gamma射线的无反冲共振吸收,本质上也是一种核磁共振。其可用于研究原子核与周围环境的超精细相互作用,是一种非常精确的测量手段。

Pound-Rebka实验(1959)

广义相对论最早的精确实验、同时也是三大经典验证(另两个是水星进动和光线偏折)之一。Robert Pound及其研究生Glen Rebka通过测量哈佛大学Jefferson塔顶端和底端两个辐射源频率,得到了与广义相对论预言一致的相对论红移。

光泵(1950s)

光泵即是用光将原子或分子中的电子从低能级激发到高能级。由Alfred Kastler在1950年代发展,并因此获得1966年的Nobel物理学奖。

红宝石激光器(1960)

1960年5月16日,Theodore Maiman利用红宝石(掺铬的氧化铝结晶)获得了波长为0.6943微米的激光。这是人类有史以来获得的第一束激光。

电子双缝衍射(1961)

这是Thomas Yang光的双缝衍射的电子版。1961年由Claus Jönsson第一个做出,是电子波动性的最直观体现。1974年Pier Merli进一步将电子一个一个单独发射,同样观测到了衍射。

μ中微子(1962)

1962年,Leon Lederman,Melvin Schwartz和Jack Steinberger证实了μ中微子和电子型中微子是不同的中微子。三人因此获得1988年Nobel物理学奖。

合成孔径射电望远镜(1962)

由Cavendish实验室的Martin Ryle发明。用相隔两地的射电望远镜接收同一天体的射电,等效分辨率最高等于一架口径为两地距离的射电望远镜。目前广泛应用的长基线干涉技术,将全球的射电望远镜综合起来,从而获得等效口径为地球直径的射电望远镜。M. Ryle与脉冲星的发现者A. Hewish分享了1974年Nobel物理学奖。

Josephson效应(1963)

电子通过两块超导体中间一层薄绝缘材料的量子隧道效应,由Brian Josephson于1962年预言。Bell实验室的Philip Anderson和John Rowell在实验上验证了的这一效应。Josephson因此与另两位隧道效应发现人江崎玲於奈和I. Giaever分享了1973年Nobel物理学奖。

星际有机分子(1963)

星际有机分子是20世纪60年代天文学四大发现之一。1963年,于仙后座探测到了羟基(OH)。随后1968年在银河系中心区探测到了氨(NH3)和水,1969年发现了甲醛(HCHO)。到1991年,科学家已经陆续发现了超过100种星际分子。星际有机分子可供研究星系及恒星的演化,以及探索地外生命。

宇宙微波背景辐射(1964)

宇宙早期曾经被光充满,这些光就变成今天的背景辐射,峰值在微波波段。1964年由Bell实验室的Arno Penzias和Robert Wilson第一个探测到。二人因此获得1978年Nobel物理学奖。微波背景辐射是大爆炸理论的直接推论,对其的观测是目前早期宇宙学的主要实验手段之一。

CP破坏(1964)

电荷共轭和宇称的联合对称性被称为CP对称性。James Cronin和Val Fitch在中性K介子的衰变(弱相互作用)中首次发现CP对称被破坏。二人因此共享了1980年Nobel物理学奖。CP破坏对解释今天宇宙中物质的数量超过反物质的数量有极其重要的意义。

脉冲星(1967)

脉冲星是一种快速旋转的中子星,其快速旋转的强磁场使得带电粒子发出同步辐射。Cavendish实验室的Antony Hewish及其研究生Jocelyn Burnell发现了第一颗脉冲星PSR1919+21。Hewish因此与合成孔径射电望远镜的发明者M. Ryle共享了1974年Nobel物理学奖。

Gamma射线暴(1967)

天空中某一方向Gamma射线强度突然增强又迅速减弱的现象,由美国的帆船座卫星于1967年首次观测到。普遍认为Gamma暴是来自超新星、恒星塌缩或者黑洞。Gamma暴是目前天文学、宇宙学中最活跃的领域之一。

深度非弹性散射(1968)

指用轻子(电子、中微子等)轰击强子(质子、中子等)的过程。深度非弹性散射提供了夸克(强子内部结构)存在的第一个证据。这一实验由Jerome Friedman,Henry Kendall和Richard Edward Taylor领导完成,三人因此获得1990年Nobel物理学奖。

中微子振荡(1968,1998)

1968年,在以Raymond Davis和John N. Bahcall领导的「Homestake实验机」中,发现观测到的中微子流量与标准太阳模型预测的不符。这是实验中人们第一次观测到和中微子振荡有关的现象。1998年6月5日,日本超级神冈探测器首次发现了中微子振荡的确切证据。R. Davis和神冈探测器负责人小柴昌俊因此获得2002年Nobel物理学奖。

电荷耦合器件(1969)

这是现在所有光学成像设备的基础。相机、手机、摄像头中都有一块电荷耦合器件(CCD)。由Bell实验室的Willard Boyle和George Smith发明。二人与光纤通讯发明人高锟一起,分享了2009年Nobel物理学奖。

光纤(1970)

1966年,英籍华人高锟首次利用无线电波导通信的原理,提出了低损耗的光导纤维(光纤)的概念。1970年,美国Corning公司首次研制成功石英光纤。同年,Bell实验室研制成功室温下连续振荡的半导体激光器。光纤通信时代从此开启。高锟因此与电荷耦合器件的发明人W. Boyle和G. Smith一起分享了2009年Nobel物理学奖。

Hafele-Keating实验(1971)

Joseph Hafele和Richard Keating通过安装在商业飞机上的铯原子钟,比较了绕地球向东、向西各飞行一圈和呆在原地三种情况下的时钟快慢,结果与相对论预言一致。

Bell不等式实验(1972-)

Bell不等式简言之,即是说任何定域隐变量理论不可能重复量子力学的全部统计预言。其所要验证的,是量子力学和爱因斯坦的「隐变量」(局域实在论)哪个才是真实世界的理论。这是非常基础的物理乃至哲学问题。1972年,Stuart Freedman和John Clauser做了第一个Bell不等式实验。1981-82年,Alain Aspect等人第一次在精确意义上对EPR作出检验,证实了「量子纠缠」的存在。至今40年间,大量实验表明Bell不等式不成立,即量子力学才是正确的理论,世界在本质上是非局域的。

弱中性流(1973)

弱中性流是由Z玻色子传递的弱相互作用形式。由F.J.Hasert领导下在CERN发现。弱中性流的发现支持了支持了Abdus Salam、Sheldon Glashow和Steven Weinberg的电弱统一理论,并最终导致了W±和Z0玻色子的发现。以上三位理论家因此分享了1979年Nobel物理学奖。

射电脉冲双星(1974)

Russell Hulse和Joseph Taylor发现了第一颗射电脉冲双星PSR 1913+16,它们是两颗互相环绕的脉冲星。通过精确地测量射电脉冲双星轨道周期的变化可以间接检测引力波的存在,从而验证广义相对论。二人也因此获得1993年的Nobel物理学奖。

J/Psi粒子(1974)

由丁肇中与Burton Richter各自领导的小组分别独立发现。二人因此分享1976年Nobel物理学奖。

引力探测器A(1976)

NASA和哈佛Smithsonian天文台于1976年发射「引力探测器A」火箭,上面携带一个了氢原子钟(hydrogen maser,氢原子微波激射器)。其证实了天上的钟走得比地球上的慢,即广义相对论的引力时间膨胀效应。

红移巡天(1977-)

通过测量大量天体红移值,可以确定其距离,从而研究宇宙的大尺度结构。始于1977年的CfA红移巡天是第一个红移巡天实验。目前最大的两个红移巡天项目是:始于2000年的「Sloan数字巡天」(Sloan Digital Sky Survey)和「2度视场星系红移巡天」Two-degree-Field Galaxy Redshift Survey(1997-2002)。

激光冷却(1978)

通过吸收和自发辐射光子,可减少原子的动量,获得超低温原子。这一技术由Dave Wineland,Robert Drullinger和Fred Walls首次实现。D. Wineland后来因单量子态测量与操控与S. Haroche共享了2012年Nobel物理学奖。

引力透镜(1979)

引力能将光线扭曲,于是就有引力透镜。Dennis Walsh,Robert Carswell和Ray Weymann通过对类星体Q0957+561的研究,发现了第一个引力透镜。

整数量子Hall效应(1980)

处于磁场中的导体,因内部电子受Lorentz力偏转而产生垂直电压的现象即Hall效应。量子Hall效应则是其量子版本。其是过去20多年凝聚态物理最重要的进展之一。由Klaus von Klitzing于高强磁场的二维电子气体中观测到,并因此获得1985年Nobel物理学奖。

扫描隧道显微镜(1981)

一种利用量子力学隧道效应探测物质表面结构的仪器。由Gerd Binnig和Heinrich Rohrer在IBM的实验室中发明。两人因此与电子显微镜的发明者E. Ruska共享了1986年Nobel物理学奖。

分数量子Hall效应(1982)

量子Hall效应的分数版本。这一发现揭示了凝聚态物理中准粒子的重要性,以及Landau对称性破缺理论的局限。由崔琦、Horst Störmer和A. C. Gossard发现。前两人与这一现象的理论解释者Robert Laughlin共享了1998年Nobel物理学奖。

W±和Z0中间玻色子(1983)

类似于光子是电磁相互作用的媒介粒子,W±和Z0玻色子是弱相互作用的媒介粒子。这一发现极大支持了电弱统一理论(类似Hertz发现电磁波是Maxwell电磁理论的绝佳证据一样)。由Carlo Rubbia和Simon Van der Meer领导下在欧洲核子研究中心发现,二人因此获得1984年Nobel物理学奖。

激光冷却与捕获原子(1985)

由朱棣文和William Daniel Phillips于1985年首次实现,获得了极低温度(240μK)的钠原子气体。Claude Cohen-Tannoudji等人于1995年也将铯原子冷却至2.8nK。由于热运动被消除,从而可以实现原子的囚禁和捕获原子。这一技术极大提高了光谱分析和原子钟的精度,并导致了真正的Bose-Einstein凝聚。朱棣文等三人因此共享了1997年Nobel物理学奖。

高温超导(1986)

IBM的Karl Müller and Johannes Bednorz使用铜氧化物首次获得高温超导。两人因此获得1987年Nobel物理学奖。

超新星SN 1987A(1987)

1987年2月,在大麦哲伦星云发生了超新星1987A的爆发。日本的神冈探测器和美国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太阳系外的中微子。

COBE卫星(1989)

1989年升空的COBE(Cosmic Background Explorer)卫星,是专门探测宇宙微波背景辐射的第一颗卫星。COBE证实了宇宙背景辐射的高度各向同性,且精确符合温度约为2.726K的黑体辐射谱;同时银河系相对于背景辐射存在相对运动。COBE最重要的发现是证实了微波背景辐射温度涨落的存在。COBE的领导者John Mather和George Smoot因此获得2006年Nobel物理学奖。

量子Zeno效应(1989-)

「芝诺效应」的量子版本,由George Sudarshan和Baidyanath Misra于1977年在理论上提出。量子Zeno效应的实质是认为观测会延缓乃至「冻结」量子系统的演化。1989年David Wineland在一个双能级量子系统中观测到了量子Zeno效应的存在。至今有大量实验表明观测(环境)会抑制量子系统的演化。

单量子态测量与操控(1980s-)

对单量子态的测量与操控,是量子力学的最直接的检验。Serge Haroche以中性原子为研究对象,实现了原子辐射的腔增强效应、量子退相干、量子纠缠、Fock态光场的产生、单个光子的量子非破坏测量以及单个光子从产生到湮灭的整个过程的观测等等。David Wineland以带电离子为对象,将单个离子冷却到其质心运动的基态,实现了薛定谔猫态、位置-动量空间负值Wigner函数量子态的产生、物质粒子间的量子隐形传送等。二人共享了2012年Nobel物理学奖。

顶夸克(1995)

由美国Fermi实验室发现,是粒子物理标准模型中最后一个被发现的夸克。三代夸克的预言者,小林诚和益川敏英因此(与南部阳一郎一起)分享2008年Nobel物理学奖。

Bose-Einstein凝聚(1995)

一种新物态,为玻色子原子在冷却到绝对零度附近时所呈现出的一种气态的、超流性的状态。1995年6月5日,Eric Cornell和Carl Wieman利用铷-87原子首次制成,四个月后Wolfgang Ketterle利用钠-23也独立制成。三人因此分享2001年Nobel物理学奖。

Casimir效应(1996)

真空中两块靠近的平行不带电金属板会互相吸引。Casimir效应是真空量子涨落的直接结果,由Hendrik Casimir于1948年预言。Casimir效应虽然很早就被证实存在,但直到1996年才首次被精确测定。

量子隐形传输(1997)

量子隐形传输传递的是量子态而非经典的状态。因为量子纠缠的存在,量子态可以瞬间传递。奥地利的Anton Zeilinger等人于1997年首次实现了单量子比特的量子隐形传输。目前中国在这一领域的研究处于世界一流。2005年,潘建伟院士领导的小组在合肥创造了13公里的双向量子纠缠分发世界纪录;2012年首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传输和纠缠分发。目前量子隐形传输的世界记录是143公里,由奥地利科学家于2012年9月实现。

宇宙加速膨胀(1998)

Saul Perlmutter,Brian Schmidt和Adam Riess分别领导的三个小组,通过对Ia型超新星的观测,发现宇宙正在加速膨胀。三人因此获得2011年Nobel物理学奖。

τ中微子(2000)

τ中微子是粒子物理标准模型最后一个被发现的轻子,也是倒数第二个被发现的粒子(最后一个是Higgs玻色子)。2000年7月21日,美国Fermi实验室宣布发现τ中微子存在的证据。

夸克-胶子等离子体(2000)

由渐进自由的夸克和胶子组成,是一种高温高密的物质形态。由欧洲核子研究中心(CERN)于2000年宣布制成。

WMAP卫星(2001)

宇宙微波背景的探测始于COBE。但是2001年升空的WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe),才真正开始精确测定微波背景的温度涨落,从而开启了精确宇宙学时代。近十年来,WMAP卫星是宇宙学研究数据的主要来源之一。

费米子凝聚(2003)

所谓物质的第六态。费米子通过Cooper对结合呈现玻色子性质,从而实现量子态的凝聚。由Deborah Jin于2003年12月16日首次实现,将50万个钾-40原子冷却至5×10−8 K。

引力探测器B(2004-)

由NASA和Stanford大学于2004年发射,目的是测定地球周围时空曲率,从而直接验证广义相对论。其证实了「测地线效应」,即陀螺在引力场中的进动;以及「坐标系拖拽」,即地球自转的同时,会带着周围时空一起旋转。

石墨烯(2004)

一种由碳原子组成的、只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯是目前最薄、最坚硬、电阻率最低的纳米材料。通过石墨烯可在常温下实现量子Hall效应。由Andre Geim和Konstantin Novoselov于2004年发现,二人因此获得2010年Nobel物理学奖。

隐形材料(2006)

如果光线可以绕过物体,然后继续沿原来的方向传播,则物体看上去如隐形。2006年,John Pendry等人用超颖材料首次制造出一个可以让微波弯曲绕道的圆柱,即隐形斗篷的原型。目前隐形材料仍然是热门研究领域。

大型强子对撞机(2008-)

位于欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)是目前世界上最大、能量最高的粒子加速器。其用以将质子加速对撞,从而进行高能物理研究。LHC于2008年9月10日开机运行。2012年7月4日,CERN根据LHC的数据宣布了Higgs玻色子粒子存在的证据。

Planck卫星(2009-)

Planck卫星是WMAP卫星的后继者,于2009年升空,2013年刚刚开始发布数据。Planck的观测精度已经逼近所谓「宇宙方差」(cosmic variance)的极限。

Alpha磁谱仪(2011-)

Alpha磁谱仪是丁肇中领导、安装于国际空间站上的粒子物理实验设备。其目的在于探测宇宙中的奇异物质,包括暗物质及反物质。2013年4月4日,丁肇中在CERN公布了初步的暗物质探测结果。

Higgs玻色子(2012)

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)。Higgs粒子是粒子物理标准模型最后一个待发现的粒子,因此被称为「天杀的粒子」(Goddammed particle)。后为和谐起见,被媒体称为「上帝粒子」(God particle)。2012年7月4日,CERN宣布了Higgs玻色子粒子存在的证据。2013年3月14日,CERN正式宣布此前发现的粒子是Higgs玻色子。2013年10月8日,Nobel奖委员会宣布,2013年Nobel物理学奖授予Higgs机制的(部分)提出者Peter Higgs和François Englert。

大亚湾中微子振荡(2012)

2012年3月8日,大亚湾实验组宣布发现一种新的中微子振荡。这大概是到目前为止,中国本土做过的最有影响的高能物理实验。

量子反常Hall效应(2013)

量子反常Hall效应同量子Hall效应本质不同。其并不需要外界磁场,而是通过拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态实现。由中国科学院物理研究所和清华大学物理系于2013年成功实现,并发表在2013年3月15日的《科学》杂志上。一些人认为这是目前中国本土作出的最接近Nobel奖级的物理实验。

四夸克物质(2013)

目前所知的所有由夸克组成的物质,都只包含三个或两个夸克,前者如质子,后者如π介子。但理论上,「四夸克态」或者说「四夸克物质」确实是可以存在的。位于北京中科院高能物理研究所的正负电子对撞机「北京谱仪」合作组(BES III)和位于日本高能加速器研究机构(KEK)的Belle合作组分别宣布发现一个(相同的)新的共振结构,其极有可能是介子分子态或四夸克态。2013年底,在美国物理学会公布的2013年国际物理领域重要成果中,这一发现位居榜首。

原初引力波(2014)

描述经典电磁场的Maxwell方程的波动解对应电磁波,描述经典引力场的Einstein方程同样预言了引力波的存在。2014年3月17日,美国BICEP2实验组宣布在5个σ的置信度上,探测到了宇宙微波背景的“B-模式”极化(或偏振),而B-模式极化通常即认为来自原初引力波。此一方面是对广义相对论理论预言的证实,也是对原初引力波的产生机制——宇宙学暴涨——的支持。

作者:著微

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来源:知乎

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中微子的提出

中微子是1930年奥地利物理学家泡利为了解释β衰变中能量似乎不守恒而提出的。β衰变,即原子核放出高能电子或正电子的过程,在实验中,人们观察到电子的能量脊姿燃和衰变后的原子核的能量之和小于原来的原子核的能量,即发现了能量损失。因为能量是守恒的,所以可以设想有一种当时观察不到的粒子带走了能量樱虚。此外,在β衰变中,不同的电子能量可以不同,电子的能量有个变化范围。如果β衰变只放出了一个电子,则理论上电子应该有确定的能量,因此也表明应当存在一个未发现的粒子。这个粒子不带电,质量又很册雀微小,因此称为中微子。当然,由于后来统一命名的原因,原子核放出电子时伴随的中性粒子被称为反中微子,而原子核放出正电子时伴随的中性粒子称为中微子。

关于中微子是谁发明的和中微子是在1930年发现的的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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