原子核物理课件0粒子漫谈

粒子物理漫谈东方：道生一，一生二，二生三，三生万物道：宇宙的本原一：原始的混沌状态二：阴阳三：阴阳相激，产生气。1。宇宙的组成西方：大地混沌，还没有成形。深渊一片黑暗；上帝的灵运行在水面上。上帝命令：“要有光，光就出现。”这是第一天。原子论：2000多年前，德莫克利特五行学说：金木水火土现代原子论：1800年，道尔顿。元素周期表：109种元素，其中最后17种由人工生成。电子(electron)质子(proton)中子(neutron)夸克(quark)原子核(nucleus)1大小包括：48种基础费米子（fermion），13种媒介玻色子（boson），1种希格斯粒子（Higgs,也是一种玻色子）。砖头水泥神的手指共62种!宇宙的基石砖头：48种基础费米子(fermion)

:祖孙三代,孪生子,男+女

48=6*2(反)+6*3(色)*2(反)

力 强作用 电磁作用 弱作用 万有引力范围 核内 无穷 核内 无穷强度 1 10-2 10-9 10-38媒介 胶子(gluon)

光子

W±，Z 引力子(graviton)个数

8 1 3 1自旋 1 1 1 2

水泥：13种媒介玻色子(boson)：？神的手指：希格斯粒子(higgs)（1种）赋予一些粒子质量。它的存在是真空的自发对称破缺的反映。实验上还没找到。欧洲核子研究中心科学家在2011年12月13日表示，他们发现了希格斯玻色子存在的迹象，这种碎片有时被称为“上帝粒子”，因为它是宇宙中所有物质的质量之源。但是欧洲核子研究中心的科学家们需要在未来几个月进行更多的实验，以便获得结论性证据。2012.7.4.CERN新闻发布会场Geneva,4July2012.AtaseminarheldatCERN1todayasacurtainraisertotheyear’smajorparticlephysicsconference,ICHEP2012inMelbourne,theATLASandCMSexperimentspresentedtheirlatestpreliminaryresultsinthesearchforthelongsoughtHiggsparticle.Bothexperimentsobserveanewparticleinthemassregionaround125-126GeV.砖头水泥神的手指共62种!宇宙的基石包括：48种基础费米子，13种媒介玻色子，1种希格斯粒子（也是一种玻色子）。电磁作用(eletro-magneticinteraction)g电子电子2.电磁作用和弱作用理论：QEDnepve弱作用过程衰变：np+e+理论：中间玻色子理论 宇称不守恒弱电统一理论ne-p中间玻色子

1961年，SLGlashow,1967,1968年SWeinbergandASalam建立了弱电统一理论，并预言：W+,W-,Z0

三个中间玻色子（1979年获Nobel奖）。此时，W,Z玻色子还没有被观察到。但人们相信，这只是迟早的事。果然，1983年，CERN发现了它们。与理论预言相符。Yang-Mills

规范场！ne-pW-ne-pW+强子(hadron)：发生强相互作用的粒子。强子包括介子(meson)（p,r,w,…)，重子(baryon)(n,p,L,S,…)。其中有：奇异粒子：重介子（K+，K-，K0…)，超子（L,S,W,X…).快产生，慢衰变（10-10s)。它们都包含奇异夸克。共振粒子：D++,D+,D0,D-

……寿命短（10-24s).4.强相互作用内部结构：强子都是由夸克组成的。用高能电子轰击质子或中子，发现质子和中子都有内部结构。夸克构成：p=(uud),n=(udd),...盖尔曼,夸克模型获1969诺贝尔物理学奖这说明，quark有另外一个自由度，取名为颜色：红，绿，蓝。三基色混合给出白色。强子都是白色的。量子色动力学。不同种类的quark称为味道（flavors).夸克有6味3色。S=1/2S=3/2S=0S=1

…….………...违反泡利不相容原理！

重子介子重子介子RGB

白白白白颜色的量子力学本质：一种状态QuantumChromodynamics

（QCD)量子色动力学c夸克（charmquark)：丁肇中1974年发现共振态J/y粒子(1976年Nobel)。该粒子质量大（1.35GeV),寿命长。t夸克已经重得象190Os的原子核。夸克有六味：u,d,s,c,b,t；

up,down,strange,charm,bottom,top每味有红、绿、蓝三色（R，G，B）。色囚禁：色自由度永远不能被解放。up+SK+真空渐进自由力距离up+04年诺贝尔物理奖5。相互作用的理论----规范场1954,Gaugetheory,Yang-Mills.守恒

对称性规范场相互作用场例子：电荷守恒U(1)对称电磁场

1961年，SLGlashow,1967,1968年SWeinbergandASalam在Yang-Mills

的基础上独立地建立了弱电统一理论，并预言：W+,W-,Z0

（1979年获Nobel奖）。1983年，CERN发现了它们。与理论预言相符。6。弱电统一理论----爱因斯坦的梦想第一次实现

Yang-Mills+真空对称自发破缺希格斯粒子粒子质量两名日本学者和一名美国籍日本科学家7日分享2008年诺贝尔物理学奖。3名物理学家分别在上世纪60年代和70年代通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。美国芝加哥大学名誉教授南部阳一郎因发现亚原子物理学中的自发性对称破缺机制而获奖。日本高能加速器研究机构名誉教授小林诚和京都大学名誉教授益川敏英则因有关对称性破缺起源的发现而获奖。7。理论进展 电磁 弱 强 引力对称 U(1)

SU(2)

SU(3)

时空理论