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“发现”经不起太长的等待
热度 6 caojun 2015-6-17 17:55
意大利格兰萨索国家地下实验室的 OPERA 实验昨天发布新闻,宣布发现$\mu$中微子到$\tau$中微子的振荡转换。 因为 2011 年底的超光速中微子乌龙事件, OPERA 实验广为人知。它的主要科学目标则是寻找 $\mu$ 中微子到 $\tau$ 中微子的转换。 1998 年,日本超级神冈实验发现中微子振荡,但只看到中微子消失,无法真正看到新中微子的出现。 OPERA 实验应运而生。 90 年代末提出建议, 2003-2008 年建造,运行到 2012 年底。 探测 $\tau$ 中微子是极其困难的。科学家不得不求助于古老的核乳胶技术。这也是 2000 年费米实验室首次发现 $\tau$ 中微子时采用的技术。 2010 年 OPERA 找到第一个 $\tau$ 中微子。由于实验有一定误判几率,还不能认为“发现”了 $\mu$ 中微子变成 $\tau$ 中微子。从 2012 起,每年找到一个 $\tau$ 中微子(数据分析有一定延后),至今共找到 5 个(参见《 金贵的陶中微子 》),考虑到本底后,终于达到了 5 倍标准偏差的发现水平。 倘若这项结果放到 2003 年前后,肯定是一件激动人心的事。当时的 KamLAND 实验和 SNO 实验都因为发现新的中微子振荡证据,入选《科学》的年度十大突破。然而时过境迁,随着越来越多的中微子振荡数据,几乎所有人早就相信,超级神冈看到的就是 $\mu$ 到 $\tau$ 的转换。两年前日本 T2K 实验也已经首次发现了新中微子的出现( $\mu$ 中微子变成电子中微子。其它所有中微子振荡现象都是中微子消失),连这个第一也没拿到。 2011 年底闹出超光速乌龙后,其发言人黯然下台,一年后实验也停止运行。这确实是一个发现,首次证明 $\mu$ 中微子可以变成 $\tau$ 中微子,但似乎打不起喝采的精神。 OPERA 实验退役后,它的 5000 平方米迹径探测器将被改装后运到中国,作为法国和意大利的实物贡献,成为 江门中微子实验 的顶部径迹探测器,用来去除宇宙线带来的本底。
个人分类: 我的物理|19041 次阅读|10 个评论
[转载]The Metropolitan Opera 09-11 Annual Reports
whyhoo 2013-8-30 14:37
During the 2009–10 and 2010–11 seasons, the Metropolitan Opera once again enjoyed remarkable artistic successes while grappling with the prolonged financial crisis. The company maintained its commitment to presenting a wide-ranging lineup of new productions, offering eight new stagings in the 2009–10 season, followed by seven the next year. Eleven of these productions were seen in movie theaters around the world as part of the Met’s Live in HD series, which continued to expand and provide a bright spot to the company’s financial outlook. As the world’s leading producer of alternative cinema content, the Met’s Live in HD series pushed the company’s earned revenues to record levels. The Met’s worldwide HD earnings were $27 million and $31 million, respectively, in 2009–10 and 2010–11. Combined earned revenues for the Met (HD and Met box office) equaled $119 million in 2009–10 and grew to $126 million in 2010–11. A total of 21 HD programs and 205 audio transmissions were produced during these two fiscal years, adding significantly to the Met’s rich library of intellectual content. The 2009–10 Season The 2009–10 season proved to be an extraordinary showcase for the artistry of the world’s greatest singers, conductors, directors, and designers. Such acclaimed directors as Patrice Chéreau, Richard Eyre, Bartlett Sher, and Mary Zimmerman, among others, created new productions for the Met. The internationally renowned artist William Kentridge made his company debut with his highly imaginative Met premiere production of Shostakovich’s The Nose, timed to coincide with a retrospective of his work at the Museum of Modern Art. Even the architects Herzog de Meuron and fashion designer Miuccia Prada saw their work at the Met, featured in Pierre Audi’s new production of Verdi’s Attila, conducted by the revered maestro Riccardo Muti. The season’s new productions starred such great singers as Renée Fleming, Elīna Garanča, Karita Mattila, Anna Netrebko, Roberto Alagna, and Simon Keenlyside. Met Music Director James Levine conducted performances of Tosca, Les Contes d’Hoffmann, and Simon Boccanegra, as well as two Met Orchestra concerts at Carnegie Hall. The resulting box office was 83.2%, down several points from the previous season but a solid number nonetheless in light of the economic climate. Five of the season’s new productions sold out: Armida, Carmen, Les Contes d’Hoffmann, The Nose, and Tosca. Six revivals could also claim sold-out runs: Aida, La Bohème, Der Rosenkavalier, Simon Boccanegra, La Traviata, and Turandot. Of the season’s 225 total performances, 103 sold out. The Met: Live in HD continued its expansion, with eight new countries added to the international network, bringing the total to 43. Total attendance for the HD season was 2.4 million compared with 1.8 million the season before. The Neubauer Family Foundation continued its support as the founding sponsor of the HD series. The company’s national HD education program reached public school students in 18 districts across the U.S. Metropolitan Opera Radio on Sirius XM continued to thrive, with 104 of the season’s performances broadcast live. The Met’s amounts available from fundraising to support operations including net assets released from restrictions grew from $127.3 million in FY09 to $133.6 million in FY10. The Agnes Varis and Karl Leichtman Rush Tickets program returned for its fourth season, thanks to the continued support of Dr. Varis, who also once again underwrote the company’s season-launching outdoor advertising campaign. The season-opening new production, of Tosca, was shared live with audiences in Times Square and on the Lincoln Center Plaza for the fourth consecutive year. Twenty live radio broadcasts were heard over the Toll Brothers-Metropolitan Opera International Radio Network; the series was funded once again by a leadership grant from Toll Brothers and major long-term support from the Annenberg Foundation and the Vincent A. Stabile Endowment for Broadcast Media. In 2009–10, the Met welcomed a number of new members to its Board. George A. Weiss was elected a Managing Director, with Edgar Foster Daniels rejoining the Board at that level. William A. Haseltine, Herbert G. Kloiber, Linda Mirels, and Daniel F. Terry, Jr. were named Advisory Directors. Daniel C. Cochran, Rolf Heitmeyer, and Stephanie Landess Suslak were named Members of the Association, with Charles Ryskamp re-joining the Board at that level, and Lawrence Chu, Pedro Magalhes, and Corinne Tatiana von Nordmann were appointed Young Associate Directors. Richard J. Miller, Jr., was elected an Advisory Director as President of the Metropolitan Opera Guild. The 2010–11 Season Three acclaimed directors made Met debuts during the 2010–11 season: Willy Decker, with his new production of La Traviata, Nicholas Hytner, with Don Carlo, and Peter Sellars, who brought a re-constructed version of his classic production of John Adams’s Nixon in China to the Met for the first time, with the composer on the podium. Robert Lepage’s monumental new production of Wagner’s four-part Ring cycle was introduced with the season-opening premiere of Das Rheingold, with Die Walküre following later in the season. Stephen Wadsworth’s new staging of Boris Godunov and Bartlett Sher’s Met premiere production of Le Comte Ory completed the lineup of new productions, one of the most diverse in recent memory. Maestro Levine was on the podium for the two Ring operas, as well as for Don Pasquale, Simon Boccanegra, Wozzeck, and two Met Orchestra concerts at Carnegie Hall. The difficult economy continued to be a challenge, with the season’s total box office coming in at 79.2%. Of the season’s 222 performances, 74 sold out, including the new productions of Le Comte Ory, Don Carlo, Das Rheingold, La Traviata, and Die Walküre. Revivals of Carmen and The Magic Flute also had sold-out runs. The Met was the first major performing arts organization to visit Japan after the devastating earthquake and tsunami; the tour was a tremendous success, bringing in revenue of more than $10 million and offering muchneeded uplift to appreciative Japanese audiences. The Live in HD series, once again supported by the Neubauer Family Foundation, continued to be a juggernaut, expanding with additional countries and movie theaters and reaching total attendance of 2.6 million. The HD Live in Schools program also grew, with five additional school districts now participating, bringing the total to 23. Other media activities continuing in the 2010–11 season included the Met’s channel on Sirius XM, live performance streams on metopera.org, and Met Player, the online subscription streaming service. Fundraising for FY11 increased by more than $7 million over the previous season, with amounts available from fundraising to support operations including net assets released from restrictions totaling $140.8 million. Agnes Varis once again underwrote the Met’s popular Rush Tickets program, as well as the pre-season outdoor campaign. Toll Brothers renewed its leadership support of the Saturday matinee broadcasts. Six new members joined the Board during the 2010–11 season. Ambassador Nicholas F. Taubman was elected a Managing Director. Marcos Arbaitman, Perk Hixon, William E. Mitchell, and Arete S. Warren were named Advisory Directors, and Alexa Bator Chae came on as a Young Associate Director. Board Chairman Christine Hunter and I were both delighted to once again work closely alongside General Manager Peter Gelb and Music Director James Levine. Ann Ziff Chairman 原文见 https://www.metoperafamily.org/uploadedFiles/MetOpera/about/annualreport/ANNUALreports.09-11_Pages.pdf
个人分类: 艺术|1363 次阅读|0 个评论
金贵的陶中微子
热度 5 caojun 2012-6-7 12:47
金贵的陶中微子
正在日本京都召开的国际中微子大会 Neutrino 2012 报告了一些新结果。其中意大利的OPERA实验宣布他们找到了第二个$\tau$中微子。他们找到的第一个$\tau$中微子(候选者)要追溯到两年前了。这两年间,闲来无事的OPERA人跟光速捉了一回迷藏。 中微子振荡是指中微子在飞行中从一种变成另一种。虽然中微子振荡现象已被确信,但由于探测方法的限制,绝大多数实验都是观察到中微子的消失,而不是观察到新中微子的出现。2002年SNO实验通过同时测量三种反应过程,证明了太阳中微子的总数并没有减少(他们的探测器无法分辨新出现的$\mu$中微子或$\tau$中微子),而其中的电子中微子减少了,这样间接地证明了新中微子的出现。说起来OPERA实验还是第一个直接看到新中微子出现的实验,如果能确证他们看到的第一个候选者确实是$\tau$中微子而不是本底的话。第二个实验就是去年首次给出混合角$\theta_{13}$不为零迹象的T2K实验,他们发射$\mu$中微子束流,在275公里外看到了6个电子中微子的出现,预期本底为1.5个。 OPERA实验探测器主要由15万块用核乳胶与铅制作的“砖块”构成,重1250吨,还有塑料闪烁体等其它探测器。加上CERN的束流,运行费每年怎么也得几千万元吧,从2008年到现在就找到了两个$\tau$中微子,太金贵了。 在这次会议上,混合角$\theta_{13}$测量是重头戏。大亚湾更新了结果,为$0.089\pm0.011$,使用的数据量比首次发表结果时大了2.5倍。上次的结果是$0.092\pm0.017$。 韩国人没有更新,仍然报告了上次发表的结果。这是预料之中的,他们的数据增加不多,也肯定缺乏人手完成数据分析。 法国Double Chooz实验发表了两种分析方法的结果,一种只采用事例率分析,为$0.17\pm0.053$,一种采用事例率与能谱联合分析,为$0.109\pm0.039$。他们去年11月公布的是联合分析结果,为$0.085\pm0.051$,这次重新分析了上次的同一批数据,为$0.074\pm0.046$。他们比较苦恼的是两种分析方法结果相差比较大。 日本T2K实验在修复地震中损坏的加速器后,他们今年重新开始取数,测到的电子中微子个数增加到10个,预期本底为2.73个。给出的$\sin^22\theta_{13}$值为$0.104\pm0.075$。但是新增加的中微子事例全部分布在探测器的右边。 下图为OPERA探测器
个人分类: 我的物理|8302 次阅读|7 个评论
[转载]啥都中:京剧+交响乐=中国巴托克
byk0104 2012-1-23 11:58
鲍元恺按: 这是一篇非音乐圈的音乐评论,作者是北京大学的一位著名教授(未经同意,这里只能使用其网名)。 文中这段描绘京剧交响曲四个乐章的仿骈俪文,令人惊叹不已: 第一乐章,悲壮的行板,净,昆腔。以铜管乐为主,展现净行的气派,豪迈浪漫,苍凉悲壮,从远古走来,奔向远方。英雄气概,侠胆柔肠。大写意,好宽广,丰厚凝重,激昂高亢,悠扬婉转,荡气回肠。 第二乐章,诙谐的急版,丑,曲牌。以木管乐为主,捕捉丑行的意韵,诙谐乖巧,风趣幽默,看人间世事,哀乐几多。悠然行走,憨态活脱。时智趣,时呆傻,插科打诨,冒失搅和,逡巡四顾,洋洋自得。 第三乐章,深沉的慢板,旦,二黄。独用弦乐担纲,描绘青衣之情致,凄楚哀怨,悱恻缠绵,听衷肠倾诉,真情尽现,意气贤淑,仪态万般。可清丽,可端庄,秋波晶莹,玉体翩翩,水袖轻摇,韵致嫣然。 第四乐章,辉煌的快板,生,西皮。以打击乐为主,高扬生行之神采,煌煌大度,气魄绝凡,能纵横俾合,傲立世间。挥洒自如,镇定坦然。亦睿智,亦果敢,踌躇满志,谈笑阵前,纵论人生,立地顶天。 --------------------------- 啥都中:京剧+交响乐=中国巴托克 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ea08a5f01000am7.html 再次推荐!!! 听鲍元恺交响乐力作《京剧》有感 (2007-09-26 09:30:32) 最近两年每次买新耳机或者播放器都喜欢以鲍元恺教授的第三交响曲试音,可谓百听不厌。今年早些日子从博友秋水处得知国产音响品牌欧博Opera。三次造访欧博798本部。不顾蜗居狭窄逼仄,拿下一套组合: Reference 5.5混合功放, Reference 2.3 CD机,LP5唱机,和M18音箱。所有的玩意儿都需要一段时间break-in才能见真性情。有一点可以肯定。鲍元恺的第三交响曲仍然耐听。这是我所听到过的中国作曲家最中规中矩的四乐章交响曲。两年前初听CD的时候,写就下面文字。今日置顶再次强烈推荐! 啥都中 2009-7-12 京剧+交响乐=中国巴托克 听鲍元恺交响乐力作《京剧》有感 啥都中 50年代的知识分子,据说其时尚是既穿中山装也穿西服,既看京剧也听西洋音乐,既爱中华美食也品西餐大菜。今宵马连良、谭富英《草船借箭》,明晚李光曦、张权《茶花女》。散戏可以到同合居吃葱烧海参,听歌剧前也可以到老莫喝红菜汤。显然,这些活动基本上是交替着来的,京戏是京戏,西洋是西洋,海参不掺和红菜汤。 曾几何时,有人想把京剧交响一下,于是有了六七十年代的“交响乐”《沙家浜》,八十年代的《南腔北调大汇唱》,以及最近的交响京剧《杨门女将》等。这种使京剧艺术交响化的思路,基本上是在伴奏上做文章。弄得好的,造些气势出来,一时令人耳目一新,但毕竟不能细品长听;弄得不好,京剧、交响两张皮,唱唱歇歇,停停走走,里外互扰,牵强别扭。 京剧与交响乐的结合,其实还有另外一种思路,那就是采用京剧的素材与意境,用交响乐的手法再次创作演绎。有些尝试更接近京剧本身,与某一具体的曲牌或唱段相关,比如关峡的《霸王别姬》与刘廷禹的《苏三组曲》等。而另外一些尝试则是用京剧的元素作为对其他题材作品的点缀或修饰,表现技法往往非常新潮现代,比如谭盾的《马可波罗》与陈其刚的《蝶恋花》。还有一种尝试,比前者庞大、抽象,更接近交响乐,脱离了对京剧旋律本身的依赖,而又比后者更完整、系统,创作手法相对经典传统,比如鲍元恺教授的近作《第三交响曲-京剧》。 可以说,《京剧》的出现,标志着交响乐民族化在中国音乐史上的一个里程碑。其象征性意义直逼巴托克的《乐队协奏曲》。 源自于德奥古典乐派的交响乐,作为一种结构严谨的音乐范式,自海顿到三B(贝多芬,布拉姆斯,布鲁克纳)再到马勒,不断发扬光大,并对其他国家的音乐发展产生了重大的影响。在辉煌璀璨的交响乐发展史上,许多国家与民族的作曲家也都有波澜壮阔,色彩斑斓之作,各自以不同的方式应对所谓的交响乐民族化的命题与挑战。从俄国的五人强力集团至柴科夫斯基,再至肖斯塔科维奇(后者还要承担为社会主义革命服务的重任),从北欧的格里格、西贝柳斯(虽然后者极力追求音乐本身的纯洁性与逻辑性),到中、东欧的德沃夏克,斯美塔纳,与巴托克,各种民族乐派应运而兴,生机盎然。 交响乐民族化之于中国,虽是成就斐然,却也长路慢慢。《黄河大合唱》,《舞剧-白毛女》,《春节组曲》等,脍炙人口,耳熟能详。歌剧《江姐》、《原野》、《屈原》艺术性强,广为流传。毕竟,这些作品题材非常具体,现实意义浓郁,但不属于严格意义上的交响乐作品。受祖国山川景象激发染的作品,从王西麟的《云南音诗》,黄安伦的《敦煌梦》,到陈培勋的《咏雪》,也不断涌现。同样,这些作品大多属于交响音诗的范畴。并且,由于演奏次数和唱片发行有限,即使是铁杆儿乐迷,也不一定熟悉。新一代作曲家谭盾,盛宗亮,陈其钢,叶小钢,郭文景,瞿小松,周龙,陈怡等构成的中国军团,毫无疑问,是属于世界级的。他们不仅与世界接轨,而且雄居当今世界乐坛主流。 然而,世界乐坛的主流已经不再钟情于德奥乐派传统的交响乐。从勋伯格到韦伯恩,从梅西安到布列兹,从凯奇到伯里奥,从格拉斯到亚当斯,主流在试验,在创新,在挣扎,也在远离传统观众。中国军团之融入世界主流,正是在这种背景下发生的。他们渴望新的技法和手段,世界乐坛也亟需新鲜血液的补充。然而,实事求是地说,这些引领潮流者,其大多数作品并非脍炙人口,广为传诵。别说穿中山装的知识分子,就是整天穿西服的洋知识分子,世界各大著名乐团季票持有者们,也未必吃得消。也许,他们对音乐文献的贡献是需要若干年之后才能公正地评判的。马勒的复兴与时髦不也要半个世纪么? 我们所熟知的传统的、经典的交响乐创作,几乎嘎然终止于肖斯塔科维奇之辞世。不仅世界主流不玩了,中国的精英与先锋也不玩了。好在我们还有鲍元恺。于是我们有了《京剧》。 《京剧》,一部中规中矩的四乐章交响曲作品。以典型京剧音乐为素材与背景,生旦净丑各成一章,打击乐,弦乐,铜管乐,木管乐分别表现其特色意境。立意巧妙,素材丰盈,结构严谨,旋律舒通,技法娴熟,配器天成,细节精到,气势恢弘。 第一乐章,悲壮的行板,净,昆腔。以铜管乐为主,展现净行的气派,豪迈浪漫,苍凉悲壮,从远古走来,奔向远方。英雄气概,侠胆柔肠。大写意,好宽广,丰厚凝重,激昂高亢,悠扬婉转,荡气回肠。 第二乐章,诙谐的急版,丑,曲牌。以木管乐为主,捕捉丑行的意韵,诙谐乖巧,风趣幽默,看人间世事,哀乐几多。悠然行走,憨态活脱。时智趣,时呆傻,插科打诨,冒失搅和,逡巡四顾,洋洋自得。 第三乐章,深沉的慢板,旦,二黄。独用弦乐担纲,描绘青衣之情致,凄楚哀怨,悱恻缠绵,听衷肠倾诉,真情尽现,意气贤淑,仪态万般。可清丽,可端庄,秋波晶莹,玉体翩翩,水袖轻摇,韵致嫣然。 第四乐章,辉煌的快板,生,西皮。以打击乐为主,高扬生行之神采,煌煌大度,气魄绝凡,能纵横俾合,傲立世间。挥洒自如,镇定坦然。亦睿智,亦果敢,踌躇满志,谈笑阵前,纵论人生,立地顶天。 全曲通透流畅,甚富听觉快感。笔者听到的版本是谭利华指挥北京交响乐团的录音。前些时,去看纪念李德伦大师逝世三周年演出的时候,感觉北交进步甚大。这次的录音进一步印证和加深了这一印象。世界一流唱片公司百代的录音更是锦上添花,无愧为音响的盛宴。其录音质量,同陈佐湟与国交在飞利浦的录音以及余隆与爱乐在德国唱片公司的录音相比,如果不是更胜一筹的话,肯定丝毫不会逊色,准确纯正,辽阔宽广。 也许业内人士会说,《京剧》作曲技法不够新潮,过于20世纪中期。太对了。好极了。要得就是这样。正像匈牙利民族乐派代表人物巴托克的《乐队协奏曲》一样,《京剧》也是一个乐队协奏曲式的作品,尽情展现了交响乐队各个声部的特色,也是一部以民族音乐素材创作的交响乐作品,是中国交响乐民族化的一个典范。在这部作品中,我们可以听到巴托克,可以听到肖斯塔科维奇,当然还可以听到柴可夫斯基,布拉姆斯……,我们可以听到梅兰芳,马连良。当然,最终我们听到的是鲍元恺。《京剧》,中西合璧,浑然一体。至少对笔者这位爱乐者而言,巴托克的接力棒在中国被接上了! 只可惜,现如今,到剧场听京剧的不多了。前些阵子,北京京剧员优秀青年马派老生穆宇的看家戏《赵氏孤儿》在长安剧院上演,上座不过百人左右。中国京剧院实验剧场200人的座位几乎没有满过。现如今,自己掏钱到剧场听交响乐的也不多了。某次由国家级的乐团计划上演马勒6,据说若大的保利剧院在演出的前一天总共只卖出了6张票。这种由于卖不动票而被取消演出的情形笔者在中山公园音乐堂也亲自碰到过。 现在是不穿中山装了,不知道穿着西服和穿着各种不中不西服装的知识分子们究竟做何消遣。还有多少人既看京剧,又听交响乐,而且坚持不懈,乐在其中呢? 不妨买一张《京剧》一听。 2007、9、3。 -------------------------------------- 作曲家鲍元恺和《京剧》交响曲首演指挥谭利华在首演结束后谢幕
个人分类: 交响乐|2204 次阅读|0 个评论
超光速中微子结果将被重新检验
热度 7 caojun 2011-10-29 14:53
NewScientists, 25 October 2011 by Lisa Grossman http://www.newscientist.com/article/dn21093-fasterthanlight-neutrino-result-to-get-extra-checks.html 中微子也许比光跑得快,但是重复检查结果的过程跑得比较慢,因为这个团队正在忙于撰写正式发表的论文。 上个月意大利Gran Sasso的OPERA实验宣布,他们探测到的,从730公里外的欧洲核子中心发出的中微子,比光速快了60纳秒。这个有争议的结果在物理领域引发了大量的批评、支持和投机。 一部分OPERA实验的成员对结果有所保留。160多人的合作组中,有15个人拒绝在文章上签名,因为他们认为结果太粗略了。 “我不签名是因为我认为误差估计不对,”一个OPERA实验成员,意大利国家核物理研究所的Luca Stanco说,他认为误差比文中声称的10纳秒大。 现在好象谨慎的声音占了上风。OPERA实验组开始了一组新的测量,准备在文章提交同行评议之前完成。 新的测量中,更短的束团将从欧核中心发出,这样中微子飞行时间将会测得更精确。 这次测量将从10月21日到11月6日期间取数,估计会看到10到15个中微子 。Stanco说,如果不出意外的话,我们可以得到足够的精 度 。 (博主注:在原测量中,从欧核中心发出的中微子束团长达2.8公里。当探测到一个中微子的时候,我们并不知道它来自束团前面还是后面,来自不同位置,时间上就差了10500纳秒,远远大于OPERA声称的,中微子比光速快60纳秒的尺度。因此需要做一个拟合,将测量到的所有中微子的时间分布画出来,与发出的中微子时间分布相比较。这是最容易出问题的地方。) 美国费米实验室的物理学家Dmitri Denisov说,标准的程序是发表文章之前得到所有合作组成员的签字。我们正在努力征得每个人的同意。有时候这需要几个月,有时候需要一年,来确信每个人都同意。
个人分类: 我的物理|4833 次阅读|23 个评论
“超光速”中微子实验中的测量问题
热度 28 caojun 2011-9-25 15:34
“超光速”中微子实验中的测量问题
意大利的OPERA中微子实验9月23日公布了中微子超光速的发现,引起了世界范围内的热烈讨论。由于相对论的正确性在一百多年内得到了各种实验的反复的验证,是现代物理学的两大支柱之一,因此人们的第一个反应就是OPERA实验测错了。 OPERA实验是一个有200名科学家参与的著名实验,正式发表的结果肯定经过了反复推敲验证,从他们的文章中也可以看到,基本上每个重要的数字都采用不同方法检验,或独立验证。他们出错的概率要比相对论出错的概率大。但是凭空猜测他们哪里做错了,肯定是更不靠谱的。也有可能什么地方他们没有想到。也有可能中微子有什么特殊的性质。下一步最重要的是重复这个试验。 OPERA实验是一个中微子实验,但在这里,中微子的探测不是关键,关键是距离和时间的精确测量。在大亚湾反应堆中微子实验中,同样需要测量从反应堆到探测器的直线距离,要求精确到几厘米。我们请高能所加速器中心的测量小组在现场进行了长达几个月的测量。我曾经与测量小组的董岚研究员讨论过几次,试图弄明白他们的测量和分析方法,后来发现太专业,不可能短期内搞清楚。这里只能就我所了解到的说一点,抛砖引玉。 问题1:GPS能不能测量到厘米精度?答案是可以。 民用的GPS完全可以测到厘米量级。大亚湾中微子实验中,我们在核电厂区内几公里范围内测量精度到了0.5厘米。OPERA实验在730公里的距离上用GPS测量到了2厘米。测量的精度与可靠程度确实与环境条件有关,比如云层、温度,因此一般需要反复测,甚至经年累月地重复测量,抵消环境带来的扰动。这不是一件简单的事,但是是可以做到的,至少比推翻相对论容易得多。 问题2:能不能把中微子产生点到探测点的距离测量到20厘米? 20厘米是OPERA给出的直线距离总误差。 这也是可以做到的。 OPERA实验所在的Gran Sasso实验室,位于横贯意大利的Gran Sasso山脉之中,一条高速公路隧道连接山的两边,中间有三个大山洞,建成了这个世界上最大的地下粒子物理实验室。通过GPS可以把室外能够接收GPS信号的两个点确定到2厘米,然后需要用全站仪,一步一步地将测量导向探测器所在的地方。由于不能象室外测量那样多点布控,减小测量误差,这个误差会比较大,特别是路径的锐角转向比较多的时候。此外,GPS的坐标系是一个标准的椭球坐标系,全站仪的测量是在水准坐标系中进行的。在山区,由于重力异常的影响,GPS的椭球坐标系与水准坐标系一般会有一个夹角,需要在室外也用水准坐标系测量一系列点,与GPS坐标系进行转换,这个转换也会带来误差。大亚湾实验从室外基准点延伸到各个地下实验大厅,总长3公里的隧道,最终的精度可以做到好于5厘米。OPERA实验是接近10公里的隧道,转了几个弯才到探测器处,因此,它的直线距离测量的20厘米误差,主要不是730公里的GPS测量造成的,而是最后10公里的测量。 除此之外,OPERA还用高精度的GPS接收器监视地壳的微小位移(结果发现小于1cm/年),以及由于地震带来的稍大一点的位移。2009年4月在Gran Sasso的地震导致了7cm的位移。 问题3:两台GPS仪器的时间同步能不能准确到1纳秒? 这大概是最富争议的地方,有人说OPERA采用的GPS Common View方法不准。其实 答案是可以 。大亚湾实验不需要这样的时间精度,没有做过。按美国标准局的介绍 ,Com mon View time transfer方法的 典型时间精度 是1纳秒到10纳秒。要求两个点不能隔得太远,这样能够接收来自同一颗卫星的时钟信号,而且信号从卫星下行到两个站的路径条件接近,比如气温、大气波动等。OPERA实验中,OPERA与CERN的GPS接收器时钟由瑞典计量局标定,相差2.3+-0.9ns,也就是说准确到了0.9纳秒,这与美国标准局的说法是一致的。这个结果OPERA也请德国标准计量所独立验证了。为了达到这样高的精度,大概也需要长时间地反复校准、测量,排除环境干扰。从洞外的GPS到探测器,采用了8.3公里长的光纤传输时间同步信号,精度可以到标定到1纳秒。 第4点 是一个很容易被错误理解的地方。 OPERA测量的并不是每一个中微子的飞行时间 ,而是全部中微子的时间分布。有人发挥说OPERA共测到了1.6万次超越光速,发挥错了。由于中微子基本上不与物质相互作用,OPERA用了10的20次方个质子打靶,才探测到了1.6万个中微子 。质 子是一个束团一个束团地加速、打靶、产生中微子束团的。要很多个束团的质子,才能探测到一个中微子。每个质子束团长10.5微秒,或者说,中微子束团的长度大致是2.8公里。当探测到一个中微子的时候,我们并不知道它是束团中的哪一个质子产生的。由束团前面的质子或后面的质子产生,时间上就差了10.5微秒,远远大于OPERA声称的,中微子比光速快60纳秒的尺度。幸好每个质子束团的时间结构基本上是一样的,因为它们是由同一个加速器制造出来的。质子在加速时,每秒钟需要在环内转4万圈,如果时间结构稍有不对,束团就不能保持在环内。将测量到的所有中微子的时间分布画出来,跟预期的一样,它的时间结构与质子束团的结构是一致的。质子束团的时间可以比中微子产生的时间测得更准。由于能量很高,质子、质子打出的pion介子、介子衰变出的中微子基本上都在一条直线上,都以接近光速运动。从测量质子束团时间的地方,到中微子产生的地方,大约是1.5公里。这里的质子速度与光速相差3.2x10 -6 ,更轻的介子差得更小,而中微子相差10 -19 ,因此不会带来大的不确定度。最终测得的中微子时间分布,跟用光速预言的时间相比,平移了60纳秒。见下图。测量质子束团的时间是OPERA结果中最大的误差,但这属于加速器中的成熟技术。 总的来说,OPERA实验采用的距离和时间测量技术,原则上都是可以做到的。虽然不排除某个环节出错,但原理和技术不用质疑。 http://tf.nist.gov/time/commonviewgps.htm
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撼动现代物理学的根基:超光速的中微子
热度 36 caojun 2011-9-23 22:34
撼动现代物理学的根基:超光速的中微子
几天前,一则小道消息开始传播,说意大利的中微子实验OPERA发现了超光速的中微子。昨天Nature、Science等重要的科学新闻网站 报 道了这一新闻。今天OPERA实验将正式的论文挂到了arXiv.org的预印本库 。 在中微子飞行730公里后,科学家发现它所用的时间比光速还快了60纳秒(10 -9 秒),实验的误差约为10纳秒。一般来说,粒子物理中的新现象达到4倍标准偏差即可确认,而这个结果达到了6倍,即可能性为99.9999998%。测量结果表明,OPERA观测到的中微子,其飞行速度比光速快10万分之2.48。 发表这一“ 戏剧 ”性结果的OPERA实验,全称是 O scillation P roject with E mulsion-t R acking A pparatus(采用乳胶径迹装置的(中微子)振荡项目),位于意大利Gran Sasso国家实验室。这个实验室位于地下1400米,以多个深地实验闻名于世。OPERA实验探测来自欧洲核子研究中心CERN的中微子,其物理目标是直接寻找从缪中微子到陶中微子的振荡。位于瑞士与法国边境的CERN通过高能质子打靶产生缪中微子束流,对准730公里外的Gran Sasso。为了留下陶中微子出现的确凿无疑的证据,实验采用了复古的核探测技术:乳胶照相。 不过“超光速”这个副产品的测量原理非常简单:测量距离,测量时间,算出速度!实验的难点在于精确地测准距离和时间。距离是通过GPS测量的,误差是20厘米。这20厘米的误差还不是来自从瑞士到意大利的730公里,而是主要来自从进入地下实验室的高速公路隧道门口的GPS基准到探测器的10公里。时间也是通过GPS和铯原子钟测量,精度是2.3纳秒。 略微懂点物理学的都知道,如果这个结果是对的,科学将面临怎样翻天覆地的变化。自从爱因斯坦1905年建立相对论起,一百多年来没有人撼动过光速不变原理。科幻小说里的超光速旅行、时间机器回到过去,难道都要实现了吗? 实际上,2007年,美国的MINOS实验也发表了一个“中微子超光速”的结果 , 大小与OPERA还算吻合,但只有1.7倍标准偏差。但是也有否定的证据。日本T2K实验的人就不相信这个结果。我们观测到的SN1987A超新星中微子,如果超光速的话,就不会只比光早到半小时,而会早到数年。不过它们的中微子能量很不一样。 OPERA分开测量了两种能量的中微子: 13.9 GeV: (v-c)/c = (2.16 ± 0.76 ± 0.30) x 10 -5 42.9 GeV: (v-c)/c = (2.74 ± 0.74 ± 0.30) x 10 -5 MINOS实验的中微子是3 GeV: 3 GeV: (v-c)/c = (5.1 ± 2.9) x 10 -5 超新星中微子的能量要低1千倍,只有几到几十个MeV。根据SN1987A的测量结果,可以得到|v-c|/c 2x 10 -9 。 即使OPERA发表了6倍标准偏差的结果,相信粒子能够超光速的人仍然极少。OPERA实验的发言人自己说:宣称相对论错误太早了。我们发现了一个奇怪的结果,我们不能解释它,因此必须公布,请同行来审议。我们必须得说点什么。我们不能把它扫到地毯下面,这才是不诚实的。 也许相对论没有错,而是中微子具有什么魔幻性质。当然,也很有可能OPERA实验的误差估计不对。毕竟精确估计中微子束团产生和到达的时间、精确测量距离,达到这么高的精度,都是非常困难的。 现在,瑞士时间2011.09.23 16:00,欧洲核子研究中心正在直播关于OPERA新结果的报告视频: http://webcast.web.cern.ch/webcast/ http://www.nature.com/news/2011/110922/full/news.2011.554.html http://news.sciencemag.org/sciencenow/2011/09/neutrinos-travel-faster-than-lig.html?ref=hp http://www.livescience.com/16183-faster-speed-light-physics-breakthrough.html http://static.arxiv.org/pdf/1109.4897.pdf http://arxiv.org/abs/0706.0437
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活着就是折腾 之 浏览器的选择
热度 5 beeforever 2011-5-24 18:58
一直使用360浏览器,因为习惯了保存在360账户里的收藏夹。 最近总感到网速有点慢,就换用了传说中最强大的浏览器,火狐firefox。 火狐的插件扩展功能很多,这一点大概可以在众多浏览器中称雄。我定制了一个把感兴趣的一二十项扩展功能都集合在一起的DIY火狐浏览器,结果是发现开启时非常非常慢。只好又卸载了自定义版本,用最初的通用版。 浏览网页时,火狐比360虽然显得流畅,但是每次开机后都需要等很久才能第一次启动,后来我发现原因在于我的电脑安装的是win7系统,在百度上看到不少用户说火狐用在win7上速度很慢,win7和IE内核的兼容做得并不好。对win7适应力更好的是google推出的chrome,还有以做手机浏览器著称的opera。 于是我又下载了这两款,发现chrome和opera相比,显然是后者更流畅,于是我就放弃了chrome。不过opera的问题在于,它的默认设置是不能双击关闭标签页,这对于习惯了这项360功能的我来说有些不方便。火狐有这方面的插件,而opera没有。不过我百度了一下,发现其实这个问题可以通过访问 opera:config 中的Doubleclick to close tab选项解决。 此外如前所说,opera的中文插件做得不够好,可选范围很小。比如opera不像火狐一样有支持基于SNS平台的分享插件。这也就意味着不能通过它实现一键分享到新浪微博和豆瓣。不过opera现在已经提供了分享到饭否的功能,opera的研发论坛里也在纷纷讨论关于微博插件的开发,大概不久我们也会看到opera的更多分享扩展吧。 另外,opera也像火狐一样,实现了搜索栏和地址栏合并,这样很方便,这一点是360目前还没有做到的。 opera提供的方便快捷的“笔记”功能现在好像还属于独家绝招:通过复制加右键,可以把网页上的文字内容和链接地址分别像保存标签页一样保存在账户里,适合查找文字材料时使用。 用了一圈下来,发现作为国货的360浏览器在扩展功能上还有很多值得提高的地方。不过功能再多毕竟只是辅助,而且太过复杂也会影响到用户体验。对于浏览器而言,最关键的竞争力还是浏览速度,这也是我虽然不太习惯,但最后还是经过一番磨合,选择了opera的原因。 PS.opera最终还是辜负了我对它的速度的期待,由于总是提示需要加载各类新插件,启动时反而比火狐还慢。懒得继续磨合,我又用回火狐了。
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Opera
metanb 2011-5-22 01:54
非常cool的浏览器:超快、干净!
个人分类: 魔鬼辞典|1729 次阅读|0 个评论
维普中文期刊数据库不支持Firefox,opera等非IE内核浏览器
热度 1 outcrop 2010-6-22 16:09
维普中文期刊数据库还不支持FireFox浏览器,很久的问题了。 Opera和Chrome也在意料中的不支持,不能不说是个遗憾。 同时也说明上维普的老师和同学基本用的是IE内核的浏览器。
个人分类: 生活点滴|4795 次阅读|2 个评论

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