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A Model of Dark Matter and Dark Energy Based on Relativizing Newton’s physics

World Journal of Condensed Matter physics 2018年第3期8卷 130-155页

作者： Ramzi Suleiman Triangle Research & Development center (TRDC) KfarQara Israel Acuura-c LTD Hiafa Israel Department of Psychology University of Haifa Haifa Israel Department of Philosophy Al Quds University Al-Bireh Palestine

The nature and properties of dark matter and dark energy in the universe are among the outstanding open issues of modern cosmology. Despite extensive theoretical and empirical efforts, the question “what is dark matter made of?” has not been answered satisfactorily. Candidates proposed to identify particle dark matter span over ninety orders of magnitude in mass, from ultra-light bosons, to massive black holes. Dark energy is a greater enigma. It is believed to be some kind of negative vacuum energy, responsible for driving galaxies apart in accelerated motion. In this article we take a relativistic approach in theorizing about dark matter and dark energy. Our approach is based on our recently proposed Information Relativity theory. Rather than theorizing about the identities of particle dark matter candidates, we investigate the relativistic effects on large scale celestial structures at their recession from an observer on Earth. We analyze a simplified model of the universe, in which large scale celestial bodies, like galaxies and galaxy clusters, are non-charged compact bodies that recede rectilinearly along the line-of-sight of an observer on Earth. We neglect contributions to dark matter caused by the rotation of celestial structures (e.g., the rotation of galaxies) and of their constituents (e.g., rotations of stars inside galaxies). We define the mass of dark matter as the complimentary portion of the derived relativistic mass, such that at any given recession velocity the sum of the two is equal to the Newtonian mass. The emerging picture from our analysis could be summarized as follows: 1) At any given redshift, the dark matter of a receding body exists in duality to its observable matter. 2) The dynamical interaction between the dark and the observed matter is determined by the body’s recession velocity (or redshift). 3) The observable matter mass density decreases with its recession velocity, with matter transforming to dark matter. 4) For redshifts z 0.5

关键词： Dark Matter Dark Energy GZK Cosmic Rays Cutoff ΛCDM cosmology Coincidence Problem Quantum Phase Transition Gravity Golden Ratio

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重离子碰撞中的轻核产生和QCD相变

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核技术 2023年第4期46卷 159-175页

作者：孙开佳陈列文 Ko Che Ming 李峰徐骏许长补复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 理论物理专款上海核物理理论研究中心上海200438 上海交通大学物理与天文学院上海市粒子物理和宇宙学重点实验室粒子物理与星系宇宙学教育部重点实验室上海200240 Cyclotron Institute and Department of physics and Astronomy Texas A&M UniversityCollege StationTA77843USA 兰州大学物理科学与技术学院兰州730000 同济大学物理科学与工程学院上海200092 physics Department Brookhaven National LaboratoryUptonNY11973USA

寻找量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)相变信号是当前重离子碰撞实验的一个基础科学目标,对理解强相互作用物质的性质、大爆炸初期的宇宙演化、超新星的爆发机制、致密星的内部结构以及双中子星并合产生的引力波等重要前沿问... 详细信息

寻找量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)相变信号是当前重离子碰撞实验的一个基础科学目标,对理解强相互作用物质的性质、大爆炸初期的宇宙演化、超新星的爆发机制、致密星的内部结构以及双中子星并合产生的引力波等重要前沿问题都具有重要意义。当重离子碰撞中发生非连续QCD相变时,引发的强相互作用物质的密度涨落与关联可以通过轻原子核的产额观察量来探测。核子间的多体关联决定了重离子碰撞中轻核的产额。特别地,基于核子并合模型对于轻核产额的计算表明质子(p)、氘核(d)和氚核(t)的产额比值N_(t)N_(p)/Nd_(2)敏感于核子密度涨落与关联,是一个较好的寻找QCD相变信号的可观测量。进一步,基于输运模型对于重离子碰撞中的手征相变的模拟发现,当系统的相轨迹经过一阶相变区域时,轻核产额比值N_(t)N_(p)/Nd_(2)有明显增加。这些结果为利用重离子碰撞中的轻核产生寻找QCD相变提供了理论依据。

关键词：重离子碰撞 QCD相变轻核产生并合模型临界涨落

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中国极化电子离子对撞机计划

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核技术 2020年第2期43卷 1-59页

作者：曹须常雷畅宁波陈旭荣陈卓俊崔钫戴凌云邓维天丁明慧龚畅桂龙成郭奉坤韩成栋何军黄虹霞黄银 Kaptari L P 李德民李衡讷李民祥李学潜梁羽铁梁作堂刘国明刘杰刘柳明刘翔罗晓峰吕准马伯强马伏马建平马余刚冒立军 Mezrag C 平加伦秦思学任航 Roberts C D 申国栋史潮宋勤涛孙昊王恩科王凡王倩王荣王睿儒王涛峰王伟王晓玉王晓云吴佳俊吴兴刚肖博文肖国青谢聚军谢亚平邢宏喜徐瑚珊许怒徐书生鄢文标闫文成闫新虎杨建成杨一玻杨智姚德良尹佩林詹文龙张建辉张金龙张鹏鸣张肇西张振宇赵红卫赵光达赵强赵宇翔赵政国郑亮周剑周详周小蓉邹冰松邹丽平中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 南开大学天津300071 信阳师范学院信阳464000 湖南大学长沙410082 南京大学南京210093 华中科技大学武汉430074 European Centre for Theoretical Studies in nuclear physics and Related Areas(ECT*)and Fondazione Bruno Kessler Villa TambosiStrada delle Tabarelle 286I-38123 Villazzano(TN)Italy 北京大学物理学院北京100871 湖南师范大学长沙410081 中国科学院理论物理研究所中国科学院理论物理前沿重点实验室北京100190 南京师范大学南京210023 西南交通大学成都610000 Bogoliubov Laboratory of Theoretical physics Joint Institute for Nuclear ResearchDubna 141980Russia 郑州大学物理学院郑州450001 华南师范大学量子物质研究院广东省核物质科学与技术重点实验室广州510631 兰州大学物理科学与技术学院兰州730000 山东大学粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室青岛266237 华中师范大学夸克与轻子教育部重点实验室和粒子物理研究所武汉430079 东南大学物理学院南京211189 复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 IRFU CEAUniversitéParis-SaclayF-91191 Gif-sur-YvetteFrance 重庆大学物理系重庆400044 南京航空航天大学核科学与技术系南京211106 大连理工大学大连116024 北京航空航天大学物理学院北京100191 上海交通大学上海200240 兰州理工大学兰州730050 南京邮电大学南京210023 中国科学技术大学合肥230026 黄山学院黄山245021 北京师范大学高等量子研究中心北京100875 Department of physics and Astronomy Stony Brook UniversityStony BrookNY 11794USA 中山大学物理与天文学院珠海519082 武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 中国科学院高能物理研究所中国科学院大科学装置理论中心北京100049 中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074

轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为2... 详细信息

轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为20 GeV的极化束流,并建造2.8~5 GeV极化电子束流,从而实现质心系能量为15~20 GeV的双极化电子-离子对撞。EicC设计的亮度为(2~4)×10^33cm^-2·s^-1,质子束流极化率达到70%,电子束流极化率达到80%。该装置除了能提供极化轻离子束流(例如:氦-3)外,也可产生非极化重离子束流(碳-12~铀-238)。EicC将聚焦核子海夸克部分子结构、原子核物质结构与性质、奇特强子态三个方面的物理研究。高亮度、高精度的对撞机有助于精确地测量核子结构函数并对核子进行三维成像,揭示强相互作用的动力学规律;原子核部分子分布包括核子短程关联以及原子核介质效应同样是该提案的重要科学目标;EicC能区接近重味夸克产生阈值,在研究重味强子谱方面拥有低背景的独特优势,有助于发现研究新的奇特强子态。质子质量起源问题也可以通过重味矢量介子的产生来研究。为了完成上述物理目标,我们将利用最先进的探测器技术建造接近全立体角覆盖的EicC对撞机谱仪。在准备EicC白皮书的过程中,我们得到世界各国专家的支持。EicC的物理与已有的实验和美国即将建设的EIC中的物理项目相互补充。EicC的建成及运行有望引领前沿的中高能核物理研究,使我国在加速器和探测器先进技术等领域实现跨越式发展,为我国核物理与强子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台与人才培养基地。

关键词：电子离子对撞机核子结构核子质量奇特强子态量子色动力学螺旋度横动量依赖部分子分布广义部分子分布深度虚康普顿散射深度虚介子散射能量回收型直线加速器极化度自旋旋转器三维成像

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强相互作用自旋-轨道耦合与夸克-胶子等离子体整体极化

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物理学报 2023年第7期72卷 109-126页

作者：高建华黄旭光梁作堂王群王新年山东大学空间科学与物理学院山东省光学天文与日地空间环境重点实验室威海264209 复旦大学物理学系粒子物理与场论中心核物理与离子束应用教育部重点实验室理论核物理中心上海200433 山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室青岛266237 中国科学技术大学近代物理系合肥230026 nuclear Science Division MS 70 R0319Lawrence Berkeley National LaboratoryBerkeley 94720USA

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海... 详细信息

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上的STAR实验所证实,激发了人们对相关问题的研究,成为重离子碰撞物理研究的一个新方向——重离子碰撞自旋物理.本文简单回顾了整体极化原始基本思想、理论计算体系与主要结果以及近几年的理论进展.

关键词：自旋-轨道耦合整体极化自旋效应相对论重离子碰撞

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Abrupt changes in alpha decay systematics as a manifestation of collective nuclear modes

Abrupt changes in alpha decay systematics as a manifestation...

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第十三届全国核结构研讨会暨第九次全国“核结构与量子力学”专题讨论会

作者： A.N.Andreyev M.Huyse R.J.Liotta P.Van Duppen R.Wyss Instituut voor Kern-en Stralingsfysica K.U.LeuvenB-3001 LeuvenBelgium School of Engineering and Science University of the West of ScotlandPaisley PA1 2BEUK KTH Alba Nova University CenterSE-10691 StockholmSweden

It is nearly a century ago that the Geiger-Nuttall law,which was to revolutionize physics by its implications,was formulated based onαdecay systematics[1].Indeed,its explanation by Gamow[2]and also by Gurney and Condon[3]required to accept the probabilistic interpretation of Quantum *** Gamow theory reproduced the Geiger-Nuttall law *** can assert that this is an effective theory,where concepts like"frequency of escape attempts"have to be *** Gamow's theory is so successful that even today it is applied,with minor changes,in the studies of radioactive *** may then wonder why effective approaches have been so *** reason is that theα-particle formation probability usually varies from nucleus to nucleus much less than the *** the logarithm scale of the Geiger-Nuttall law the differences in the formation probabilities are usually small fluctuations along the straight lines predicted by that law for different isotopic *** importance of a proper treatment ofαdecay was attested by a recent calculation which shows that the different lines can be merged in a single *** thus obtained a generalization of the Geiger-Nuttall law which holds for all isotopic chains and all cluster radioactivities[4,5]. In this universal decay law(UDL) the penetrability is still a dominant *** using three free parameters only,one finds that all known ground-state to ground-state radioactive decays are explained rather *** good agreement is a consequence of the smooth transition in the nuclear structure that is often found when going from a nucleus to its neighboring *** is also the reason why,e.g.,the BCS approximation works so well in many nuclear regions.

关键词： alpha decay nuclear structure pairing

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Polarized proton beams from laser-induced plasmas

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High Power Laser Science and Engineering 2019年第1期7卷 114-119页

作者： Anna Hützen Johannes Thomas Jürgen B?ker Ralf Engels Ralf Gebel Andreas Lehrach Alexander Pukhov T.Peter Rakitzis Dimitris Sofikitis Markus Büscher Peter Grünberg Institut (PGI-6) Forschungszentrum Jülich Institut für Laser-und Plasmaphysik Heinrich-Heine-Universit?t Düsseldorf Institut für Theoretische Physik I Heinrich-Heine-Universit?t Düsseldorf Institut für Kernphysik (IKP-4) Forschungszentrum Jülich Institut für Kernphysik (IKP-2) Forschungszentrum Jülich JARA-FAME und III.Physikalisches Institut B RWTH Aachen Department of physics University of Crete Institute of Electronic Structure and Laser Foundation for Research and Technology-Hellas

We report on the concept of an innovative source to produce polarized proton/deuteron beams of a kinetic energy up to several GeV from a laser-driven plasma accelerator. Spin effects have been implemented into the particle-in-cell(PIC) simulation code VLPL(Virtual Laser Plasma Lab) to make theoretical predictions about the behavior of proton spins in laser-induced plasmas. Simulations of spin-polarized targets show that the polarization is conserved during the acceleration process. For the experimental realization, a polarized HCl gas-jet target is under construction using the fundamental wavelength of a Nd:YAG laser system to align the HCl bonds and simultaneously circularly polarized light of the fifth harmonic to photo-dissociate, yielding nuclear polarized H atoms. Subsequently, their degree of polarization is measured with a Lamb-shift polarimeter. The final experiments, aiming at the first observation of a polarized particle beam from laser-generated plasmas, will be carried out at the 10 PW laser system SULF at SIOM, Shanghai.

关键词： laser-driven plasma accelerator particle-in-cell simulations polarized gas-jet target polarized proton beams

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