基本粒子物理学未来展望

<正>我们正走在探索自然规律的道路上。在这篇文章中,我们将总结这一探索的现状,并且讨论最终理解支配我们的世界的自然规律所必需的新的发现和认识。需要注意的是我们的目标是理解和认识我们的世界。实现这个目标并不要求解决很多尽管是很有趣的问题,例如黑洞信息悖论和多宇宙理论。我们的理论必须是一个同时有量子理论     

捕获离子测试基本粒子物理学

科学无法解释,宇宙大爆炸后物质是如何产生的。所有已知的物理过程都留给我们一个物质和反物质基本等量的宇宙,那么为什么现实中一切都是由物质构成的呢？这个宇宙重子不对称(BAU)是现代物理学所面对的最大谜团,也是粒子物理前沿全方位攻坚之驱动力。最近,美国实验室天体物理联合研究所(JILA)由Eric Cornell 领导的研究组,利用桌面实验系统探索了这一前沿(采用捕获的分子离子探寻基本对称性的破坏)。研究人员特别寻找“电子电偶极矩”(eEDM)的迹象：他们没有发现痕迹,从而证实了以前实验的正确结论。     

基本粒子研究在现代物理学发展中的地位

基本粒子的探索和科学本身同样古老。物理学不断地努力了解物质的基本构造,因此基本粒子的探索常常成为物理学中最前哨的部分。随着物理学的发展,基本粒子研究从化学转到了原子物理学,接着又转到了原子核物理学。在不到十年以前,又从原子核物理学分离出来而形成一个新领域,它不再和原子及原子     

基本粒子研究在現代物理学发展中的地位

基本粒子的探索和科学本身同样古老.物理学不断地努力了解物质的基本构造,因此基本粒子的探索常常成为物理学中最前哨的部分.随着物理学的发展,基本粒子研究从化学转到了原子物理学,接着又转到了原子核物理学.在不到十年以前,又从原子核物理学分离     

“基本粒子”的实验研究近况

这篇总结性文章论述了最近四、五年来“基本粒子”实验研究的发展情况。全文着重讨论了强相互作用粒子的发展情况,关于弱相互作用问题则谈得不多。其主要原因是:在强相互作用粒子方面,近年来实验上发现了大量的粒子共振态,以致使粒子总数由30种剧增到100种左右,而且,有关的理论方面也相应地取得了成功的发展——由强相互作用对称性提出的SU(3)分类方案。正是这些新发展,使得对所谓基本粒子(至少对强相互作用粒子来说)是有结构的、是可分的看法在近年来更加明确了。本文总结和讨论了最近四、五年来较重要的七组实验——四组关于强相互作用问题,三组关于弱相互作用问题,并且,集中地讨论了强相互作用粒子在最近几年来的发展情况,1960年前后的统计对比以及粒子分类的物理意义等,这些为讨论SU(3)和Regge轨迹分类方案准备了有利的物理条件。在讨论SU(3)和Regge轨迹分类方案时,本文只着重讨论了这两个方案(特别是SU(3))的物理背景和设想、方案的数学基础、理论结果及其与实验的比较。通过和实验比较,Regge轨迹方案就显出了远不如SU(3)方案,这个事实和Regge极理论所出现的严重问题(参看第二章第3节)当然是分不开的。希望通过这篇文章能向读者介绍“基本粒子”在这几年中的发展概况,在现阶段解决或摸清了那些问题,以及今后实验工作的可能方向。     

“基本粒子”的实验研究概览

这篇总结性文章论述了最近四、五年来“基本粒子”实验研究的发展情况。全文着重讨论了强相互作用粒子的发展情况,关于弱相互作用问题则谈得不多。其主要原因是：在强相互作用粒子方面,近年来实验上发现了大量的粒子共振态,以致使粒子总数由30种剧增到100种左右,而且,有关的理论方面也相应地取得了成功的发展——由强相互作用对称性提出的SU (3)分类方案。正是这些新发展,使得对所谓基本粒子（至少对强相互作用粒子来说）是有结构的、是可分的看法在近年来更加明确了。本文总结和讨论了最近四、五年来较重要的七组实验——四组关于强相互作用问题,三组关于弱相互作用问题,并且,集中地讨论了强相互作用粒子在最近几年来的发展情况,1960年前后的统计对比以及粒子分类的物理意义等,这些为讨论SU (3)和Regge轨迹分类方案准备了有利的物理条件。在讨论SU (3)和Regge轨迹分类方案时,本文只着重讨论了这两个方案（特别是SU (3)）的物理背景和设想、方案的数学基础、理论结果及其与实验的比较。通过和实验比较,Regge轨迹方案就显出了远不如SU (3)方案,这个事实和Regge极理论所出现的严重问题（参看第二章第3节）当然是分不开的。希望通过这篇文章能向读者介绍“基本粒子”在这几年中的发展概况,在现阶段解决或摸清了哪些问题,以及今后实验工作的可能方向。     

对《低温物理学》发展的思考与展望

《低温物理学》创刊于1979年，至今已出版23卷122期，发表论文2000余篇。     

粒子物理学展望

粒子物理学又称高能物理学或基本粒子物理学,它研究比原子更深层次的微观世界中物质的结构,和在很高能量下这些物质如何相互转化．它是一门基础学科,是当代物理学发展的前沿之一。粒子物理学的发展经历了三个阶段。一、第一阶段（１８９７—１９３７）在这个阶段认识的基本粒子有光子、电子、质子、中微子和中子．光子是构成电磁场的基本单元,而中微子是为了保证原子核在作β衰变中能量和动量守恒的一种理论上假设存在的粒?...     

物理学人才的优势与高新技术的发展──记“物理学人才问题”座谈会

物理学人才的优势与高新技术的发展──记“物理学人才问题”座谈会由北京大学、中国科学技术大学、中国物理学会《物理》编辑部联合筹办的“物理学人才问题”座谈会于１９９３年６月２日在北京大学现代物理中心举行。１９９１年３月５日,在中国物理学会第五届全国会员代表大会上,上届理事长黄昆先生在工作报告中提出了“对我国物理学事业今后发展有着重大影响,为广大物理工作者十分关注的严重问题,其中之一就是物理学人才?...     

基本粒子的新概念

三位理论物理学家——美国的G.朱,M.赫尔曼和以色列的I.纳曼提出了对强相互作用粒子的新的分类法。根据这种分类法,把粒子分为基本的和复合的已无意义。他们把彼此距离很近的、其间有强大的核力量(即把貭子、中子牢缚在原子核中的力量)起作用的粒子称为相互作用粒子。迄今为止,强相互作用粒子一直被分为核子(貭子和中子),超子和寿命非常     

基本粒子的新概念

三位理论物理学家——美国的G.朱,M.赫尔曼和以色列的I.纳曼提出了对强相互作用粒子的新的分类法。根据这种分类法,把粒子分为基本的和复合的已无意义,他们把彼此距离很近的、其间有强大的核力量(即把质子、中子牢缚在原子核中的力量)起作用的粒子称为相互作用粒子,迄今为止,强相互作用粒子一     

“色即是空”的物理学解析

我们人类能够感知到的这个宇宙是有限的,这一点在科学界已经无可置疑,因为宇宙在时间上是有限的,形成已有大约150亿年的时间,那么它在空间上也必然是有限的.2008年2月哈勃望远镜拍摄到距地球130亿光年的最远星系,科学家称这些星系已经很接近宇宙的边缘,宇宙的边缘距离地球约为150亿光年(150亿光年的距离和150亿年的形成时间似乎是一个巧合).     

物理学的发展与科学方法论

科学方法是人类在研究、探寻社会运动规律和大自然运动规律中逐渐被发现，并伴随着自然科学、社会科学、数学、思维科学和系统科学的建立和发展而同步发展起来的．目前，常用的科学方法有300多种，其中近60％与物理学的发展有关．因此科学方法论与物理学的关系最为密切，科学方法起源时，便与物理学结下了不解之缘．在物理学的早期和幼年时期就是以科学归纳作为自己的支柱．德国著名物理学家普朗克说：“物理学定律是怎样被发现的呢?……物理学定律的性质和内容都不可能单纯依靠思维来获得唯一可能的途径，是致力于对自然界的观察．尽可能搜集最     

真空技术与现代物理学的发展

 真空是指没有空气或只有极少空气的空间.真空状态的获得和低气压的测量构成了一门特殊的技术叫真空技术.这门技术对现代社会的生产和生活有着重要作用.众所周知,电灯泡在生产过程中必需抽成真空,如果漏气,灯丝就会烧毁;保温瓶的夹层必需抽空,否则就会失去保温性能;原子物理和分子物理实验装置更离不开真空设备,如果不抽真空,就无法探索微观世界的奥秘.可以说,现代物理学离不开真空技术.为了说明真空技术与物理学发展的关系,让我们先来重温三百年来真空领域的探索历程。     

90年代物理学突破方向的展望

应《物理》刊物命题的邀约,在此略陈个人一时管见,不免狂谬和挂漏,请读者鉴谅．为解决人类能源的长期需要,受控核聚变无疑是物理学中首要的发展方向,预计在９０年代将出现重大突破．从５０年代初开始发展的磁约束途径,近来以新型的托卡马克为领头,有可能于本世纪内实现功率得失相当,设计中的ＣＩＴ装置（一种新型的托卡马克装置）测有可能达到点火条件（如果按定标律外推不错的话）［１,２］．于６０年代后期开始发展?...     

SU_4群与基本粒子的对称性

从李羣的一般理论,具体地讨论了SU_4的数学处理,给出了羣的代数结构、不可约表示维数的公式、三个基本表示的明显形式及表示直积分解的主要结果。根据SU_4对称,下列基本粒子的对称模型被构成:(1)Bacry和Van Hove模型,(2)Schwinger模型,(3)正反粒子对称的坂田模型,(4)正反粒子对称的八度法模型。在这些模型中,一些与实验一致的新的结果被得到。