22日，记者从哈尔滨工业大学（深圳）获悉，该校空间科学与应用技术研究院教授袁丁及其合作研究者首次观测到电磁波（光波）动态传播，证

22日，记者从哈尔滨工业大学（深圳）获悉，该校空间科学与应用技术研究院教授袁丁及其合作研究者首次观测到电磁波（光波）动态传播，证实太阳日冕的特殊结构以及行星等大型天体可作为电磁信号放大器，或可实现星际间通讯或者能量传输。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。据了解，该研究将为国家重大科技基础设施“空间环境地面模拟装置”提供理论依据和数值模型基础。 via 匿名 标签: #电磁波 频道: @GodlyNews1 投稿: @GodlyNewsBot

中国科研人员国际上首次认证宇宙线起源

中国科研人员国际上首次认证宇宙线起源 △科研成果宣传图该成果北京时间2月26日以封面文章的形式在学术期刊《Science Bulletin》（《科学通报》）发表。△巨型超高能伽马射线泡状结构模拟示意图△大质量恒星模拟示意图科研人员发现的巨型超高能伽马射线泡状结构直径约为1000光年，其核心到地球直线距离大约5000光年。通过对该泡状结构内部的研究，科研人员认为其内部存在宇宙线加速器，也就是宇宙线的起源天体，并且这个起源天体源源不断地在产生超过1亿亿电子伏特能量的宇宙线粒子。通过研究，科研人员推断位于这个泡状结构中心附近的大质量恒星星团可能就是他们接收到的宇宙线的起源，科研人员称其为“星协”。△超高能宇宙线传播到星际空间模拟示意图通过进一步分析，科研人员发现“星协”是由很多表面温度约15000摄氏度到35000摄氏度的恒星组成的密集星团。这些恒星的辐射强度是太阳的几百倍甚至上百万倍。它们巨大的辐射压能够将恒星表面物质吹出，形成强烈的星风，速度可达每秒3000公里。星风与周围星际介质的碰撞以及星风之间的猛烈碰撞产生了强激波的极端环境，从而形成强大的粒子加速器。通过分析，科研人员认证这就是宇宙线加速源，也就是宇宙线起源天体。这一发现在国际科学界尚属首次。未来，高海拔宇宙线观测站将可能探测到更多的千万亿电子伏特乃至更高能量的宇宙线的加速源，有望解决银河系宇宙线起源之谜。△超高能伽马射线光子传播到地球模拟示意图位于四川稻城海拔4410米的海子山上的高海拔宇宙线观测站（LHAASO，“拉索”）是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施。观测站是由5216个电磁粒子探测器、1188个缪子探测器组成的地面簇射粒子探测器阵列、7.8万平方米水切伦科夫探测器阵列，以及18台广角切伦科夫望远镜组成的复合阵列。该观测站于2021年7月建成并开始高质量稳定运行，2023年通过国家验收，是国际上最灵敏的超高能伽马射线探测装置。△位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站照片（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉） ... PC版： 手机版：

《Nature》报道北大物理新成果：首次观测到三玻色子联合产生

《Nature》报道北大物理新成果：首次观测到三玻色子联合产生 相关成果发表于《物理评论快报》，并被选为编辑推荐论文。首次观测到三玻色子联合产生先简单了解一下，此次成果发现的主角三种基本粒子。两种电荷相反的粒子W玻色子W+和W-，以及一种光子γ。我们知道，宇宙中有四大基本相互作用：引力作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。每种相互作用都是由某一种媒介粒子传递的，它们被称为玻色子。在标准模型里，无质量的光子（γ）传播长程的电磁相互作用。而W玻色子是一种负责传递弱相互作用的基本粒子。此前曾被发现并证明，W玻色子是参与核聚变的重要粒子。但W玻色子的质量很重，约是质子的85倍，实验中通常很难被发现。只有通过大型强子对撞机LHC这样的高能量装置才有可能“撞”出1个。而要找到像W+W-γ这种形态，更是难上加难。研究团队在LHC上使用紧凑缪子线圈（CMS）探测器筛选和分析了2016年至2018年期间数十亿次13TeV质子-质子对撞数据，以超过5倍标准偏差的统计置信度，首次观测到了双W玻色子与光子（WWγ）这一新型的三玻色子联合产生过程。研究团队进一步向《中国科学报》解释，5.6倍标准偏差是与假设不存在三玻色子过程的情况（即空假设）相比，这也意味着数据支持三玻色子过程的存在。他们进而对希格斯与轻夸克的耦合给出了一批较强的限制性结果。北大物理李强团队据北大物理学院技术物理系官网介绍，此项成果是由李强课题组在CMS国际合作组提出并领导。北京大学物理学院2017级博士研究生安莹（现为德国电子同步加速器中心DESY博士后）担当分析负责人。一直以来，精确测量多玻色子特别是三玻色子联合产生过程，是目前高能对撞机物理领域前沿热点之一，可用于探测非阿贝尔相互作用以及检验标准模型。李强团队自2010年以来，就致力于高能对撞机上的多玻色子物理研究。2022年，他们全球首次实现了三W玻色子共振态的寻找、并开发了3夸克和4夸克特征喷注的鉴别及校准技术。此项研究开拓了新物理寻找的新航线。李强向《中国科学报》表示，高能物理确实处在比较艰难的时期。在人迹罕至的地方探险，虽然有着未知和挑战，但也有着新发现的可能性。参考链接：[1] ... PC版： 手机版：

NASA观测到太阳爆发十余年来最强耀斑 强度高达X8.7级

NASA观测到太阳爆发十余年来最强耀斑 强度高达X8.7级 太阳耀斑作为太阳表面的强烈能量喷发，分为A、B、C、M、X共5个级别，其中A为能量最小级别，X为能量最大级别。统计数据显示，5月以来，太阳活动持续活跃，短短一周，爆发了10个X级耀斑和60余个M级耀斑。此外，中国气象局国家空间天气监测预警中心及美国国家海洋和大气管理局等机构近日相继发布强地磁暴预警。有不少网友在社交平台上表示，最近深夜失眠、上班犯困，认为这是太阳耀斑和地磁暴的“锅”。对此，美国国家太阳天文台科学家、科罗拉多大学博尔德分校助理教授玛丽亚·卡扎琴科近日在接受记者采访时表示，尚无科学研究表明太阳耀斑和地磁暴会对人体产生影响，人们可以正常生活，包括乘坐飞机出行。 ... PC版： 手机版：

天体物理学家利用模型准确预测了观测到的M87黑洞喷流的形态

天体物理学家利用模型准确预测了观测到的M87黑洞喷流的形态 自从发现喷流以来，包括诺贝尔奖获得者罗杰-彭罗斯爵士在内的许多学者都在研究这些神秘现象的形成。目前，有两种主要模型试图解释喷流的形成："BZ-喷流模型"是以研究人员布兰福德和兹纳杰克的名字命名的，也是目前最有影响力的模型，它认为喷流是通过与黑洞事件视界相连的磁场线从黑洞中提取自旋能量而形成的。与此相反，第二种模型认为喷流是通过从黑洞的吸积盘中提取旋转能量形成的。后者是在黑洞强大引力作用下围绕黑洞旋转的电离气体的集合。第二种模型可以被称为"圆盘-喷流模型"。尽管其他研究人员已经使用 BZ 射流模型模拟了广义相对论准直外流，实际上也就是射流，但还不清楚 BZ 射流模型能否解释观测到的实际射流的形态，包括其拉长的结构、宽度和边缘增亮（即射流边缘附近亮度增加）。为了研究这两个模型的有效性，中国科学院上海天文台袁峰博士领导的一个国际研究小组计算了这两个模型分别预测的位于室女座巨型星系Messier 87（M87）中心的超大质量黑洞的喷流。研究小组随后将计算结果与对M87喷流的实际观测结果进行了比较，后者被记录在事件地平线望远镜（EHT）首次捕捉到的黑洞图像中。研究小组的研究表明，BZ-喷流模型准确地预测了观测到的M87喷流的形态，而圆盘-喷流模型则难以解释观测结果。该研究发表在《科学进展》（Science Advances）上。模型预测图像与观测图像的对比研究小组首先采用了三维广义相对论磁流体力学（GRMHD）模拟来再现M87喷流的结构。为了计算模拟喷流的辐射并将辐射与观测结果进行比较，辐射电子的能谱和空间分布至关重要。研究小组假设电子加速是通过"磁重联"发生的，即磁能转化为动能、热能和粒子加速的过程。根据这一假设，研究小组结合粒子加速研究的结果，利用动力学理论求解了稳态电子能量分布方程。然后，研究小组获得了模拟射流不同区域的电子能量谱和数量密度。在距离核心的三个距离上，由基准模型预测的边缘增亮（实线）及其与观测数据的比较（虚线）将这些信息与吸积模拟（包括磁场强度、气体等离子体温度和速度）相结合，研究小组获得了可以与实际观测结果进行比较的结果。结果显示，BZ-喷流模型预测的喷流形态与观测到的M87喷流形态非常吻合，包括喷流宽度、长度、边缘增亮特征和速度。相比之下，盘状喷流模型的预测结果与观测结果不一致。此外，研究小组还分析了磁再连接过程，发现它是由于M87黑洞吸积盘中的磁场产生的磁爆发造成的。这些爆发对磁场造成了强烈的扰动，这种扰动可以传播很远的距离，从而导致喷流中的磁重联。这项工作弥合了喷流形成动态模型与各种观测到的喷流特性之间的差距，首次证明 BZ 喷射模型解决了喷流的能量问题，也解释了其他观测结果。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国科大首次观测到多体配对赝能隙

中国科大首次观测到多体配对赝能隙 图1：图中头顶玉珠的两条鲤鱼，象征着一对自旋相反的费米子；龙门代表了超流相变和赝能隙。鲤鱼跃过龙门，表明配对发生在超流相变温度以上。这种配对现象反过来又导致赝能隙的出现。/制图：陈磊能隙的产生是超导的标志性现象。在常规超导体中，能隙存在于超导相变温度以下。随着铜氧化物高温超导体的发现，即使在超导相变温度以上，能隙仍然能够被观测到，这种现象被称为赝能隙。赝能隙的起源和性质可以为解答高温超导的机理问题提供关键线索。学术界普遍认为主要存在两种可能的赝能隙机制：一是来源于超导相变温度以上的电子多体预配对；二是来源于在高温超导体中发现的多种量子有序相，例如反铁磁序、条纹序和配对密度波等。但由于真实的高温超导材料体系非常复杂，各种可能的机制来源相互竞争，一直无法明确究竟是何种机制在起作用。强相互作用（幺正）极限下的超冷费米气体以其纯净性和可控性为赝能隙的机理研究提供了一个理想的量子模拟平台。一方面，费米原子之间的强吸引相互作用为多体配对创造了有利条件；另一方面，该体系可以避免多种量子有序相之间的竞争。因此，能否在该体系中观测到赝能隙，将成为对多体配对机制的决定性验证。然而，这一科学目标的实现面临着两项重大技术挑战，也是以往的工作一直未能取得突破的原因：首先，需要制备高品质、密度均匀的幺正费米气体；其次，要在超冷原子体系中开发类似角分辨光电子能谱的测量技术。经过多年的艰苦攻关，研究团队建立了超冷锂-镝原子量子模拟平台，实现了世界领先的均匀费米气体的制备。研究团队还发展了大磁场的稳定技术，在约700 G的磁场下，其短期波动优于25 μG，相对磁场稳定度接近10-8，比以往国际上的最优结果提升了一个数量级以上。在该超稳磁场下，研究团队得以成功实现超冷原子动量可分辨的微波谱学技术。在此基础上，研究团队系统地测量了不同温度下的幺正费米气体的单粒子谱函数，并成功观测到了赝能隙的存在，为电子预配对假说提供了支持（如图2所示）。图2.单粒子谱示意。连接和独立的小球分别代表库珀对和单粒子，曲面间隙为赝能隙。/制图：陈磊该研究工作不仅推进了强关联多体系统的研究，也为完善多体理论提供了重要的实验依据。此外，该工作中发展的超冷原子量子调控技术为下一步研究其它重要的凝聚态物理现象，如单带超流、条纹相、FFLO超流等奠定了技术基础。Nature杂志的审稿人一致认为，“这项工作解决了一个长期存在的重要物理问题，是量子模拟研究的里程碑进展。”中国科大相关研究团队近年来在基于超冷原子的量子模拟方面开展了卓有成效的工作，已先后在Nature和Science发表了10篇高质量论文。在前期技术积累的基础上，超冷原子量子模拟已经开始显现出揭示包括高温超导机制在内的复杂物理系统规律的显著效用，为在近期构建具备解决实际问题能力的专用量子模拟机铺平了道路。斯威本科技大学胡辉和中国科学技术大学陈启瑾是该工作的理论合作者。本项研究获得了科技部、国家自然科学基金委、中科院、安徽省、上海市和新基石科学基金会等的支持。论文链接： ... PC版： 手机版：