对高能物理实验研究具有重要指导意义的一部著作──介绍荣获1982年度全国优秀科技图书一等奖的《粒子物理实验方法》

当前自然科学的基础研究正向着深度、广度迅速发展,其中一个重要方面就是对微观物质世界越来越深入的研究.粒子物理学是当前微观世界研究所达的最前沿学科.过去十年,粒子物理研究由于理论和实验两方面的密切配合和互相促进,取得了一系列重大的进展.粒子物理实验手段和方法的现代化,丰富了人们对粒子种类和基本性质的了解,深化了人们对粒子结构和粒子间相互作用的基本规律的认识,有效地对有关的粒子物理理论、假设作出检验、判定,对理论提出新课题,推动理论发展.若干年来理论界比较重视粒子理论研究成果的整理、总结,因此有关粒子理论的专著,…     

核与粒子物理专业实验教学改革和探索

 物理学是以实验为基础的学科。在核与粒子物理的研究方面,卢瑟福的α粒子散射实验首次实现了人工核反应,从此开始核物理时代。在20世纪,人们通过宇宙线观测实验和高能加速器实验,发现了许多奇异粒子和不稳定的共振态粒子等,极大地促进了核与粒子物理学的发展。核与粒子物理专业实验教学在大学生的实践能力与创新能力的培养方面起着重要的作用,是培养基础实、知识宽、能力强、素质高、创新型的大学生的重要环节之一。专业实验教学实验室应是高年级本科生的实践基地。我们原有专业实验教学体系已不能适应21世纪对人才的需求。     

核与粒子物理专业实验教学改革和探索

物理学是以实验为基础的学科。在核与粒子物理的研究方面 ,卢瑟福的α粒子散射实验首次实现了人工核反应 ,从此开始核物理时代。在 2 0世纪 ,人们通过宇宙线观测实验和高能加速器实验 ,发现了许多奇异粒子和不稳定的共振态粒子等 ,极大地促进了核与粒子物理学的发展。核与粒子物理专业实验教学在大学生的实践能力与创新能力的培养方面起着重要的作用 ,是培养基础实、知识宽、能力强、素质高、创新型的大学生的重要环节之一。专业实验教学实验室应是高年级本科生的实践基地。我们原有专业实验教学体系已不能适应 2 1世纪对人才的需求。专业实…     

实验在物理学理论发展中的作用

任何学科都有它的研究方法，物理学也不例外.物理科学方法是物理学发展的灵魂，在物理理论发展过程中，人们用过许多研究方法，其中实验方法是最主要的方法之一.所谓物理实验，就是"人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，设法控制或模拟物理现象，排除次要因素，突出主要因素，在最有利的条件下研究自然科学的一种方法"[1].实验在物理理论的产生、形成、发展和完善中，起着重要作用.一、物理学足从实验产生的著名物理学家丁肇中先生说："事实上，自然科学理论不能离开实验的基础，特别是物理学是从实验产生的"[2].物理学发展史就有力地…     

邮票上的物理学史(非汉字符号)——粒子物理学:实验

亚原子粒子是比原子核更为基础的一个物质层次 ,原子核就是由质子和中子构成的 .人们在对原子核有了一定了解后 ,自然要向亚原子粒子的层次进军 .在粒子物理学的发展过程中 ,理论和实验不可分地交织在一起 .特别是在后来的阶段 ,理论对实验起了很大的指导作用 .人们经常是为了验证理论的预言 ,设计建造专门的仪器 ,到某个能区去寻找理论预言的粒子 .不过为了叙述的方便 ,我们仍然分成实验和理论两节来叙述 .这里先说实验 .粒子物理学中主要的实验仪器是加速器和粒子探测器 ,加速器在上节已说过了 ,这里主要介绍各种粒子探测器和用它们所做的…     

我所了解的高温超导

  我们深知物理学是一门研究物质运动规律及其基本结构的科学,是一门注重理论与实验并重的学科。随着现代物理学的发展,物理学的大厦即将建成。在这物理学的晴朗的天空中,爱好物理的人们自由飞翔,完全不受“引力”的限制。自相对论和量子力学的建立,发展了原子物理、原子核物理、高能物理、半导体物理、电子学、激光物理、材料物理等多门学科。可以说在这现代物理学的双臂下,百花齐放。物理学为世界的发展,功不可没。当然,物理的发展要感谢那些孜孜不倦的辛劳付出的学者和一些以发展物理学为宗旨的书刊、杂志。     

天文物理和宇宙学现状简介

 关于宇宙和我们人类所在的太阳系结构问题,是人类文化历史中最古老的课题之一。这些问题的科学研究,也就是天文学,推动了物理学的发展,并且对哲学也产生了巨大的影响。今天,天文学已成为物理学不可分割的组成部分,研究它的目的是为了认识宇宙以及构成它的所有宏观部分的形成和发展。这就需要把经验研究,就是观测和实验,与理论研究结合起来,这样就使天文学必然与许多物理领域产生必不可少的联系,特别是与粒子物理、原子核物理、原子物理和等离子物理的联系。然而,近几年宇宙化学和生物天文学也正在得到重视。     

新书推荐——《神奇的粒子世界》

20世纪见证了物理学无与伦比的进步。在这个世纪的前半叶,基础物理由量子力学及爱因斯坦的相对论和引力理论所主导。而在后半叶,人类目击了基本粒子物理学的异军突起。在中国,尽管粒子物理学家已在实验和理论方面开展了许多工作,并且在世界粒子物理学领域占有了一席之地,但对于     

物质结构在夸克-轻子层次上的动力学规律和研究发展趋势

文章综述了粒子物理中标准模型理论的历史发展、面临挑战以及未来的发展趋势.目前阶段物质结构最小组成单元是夸克和轻子,量子色动力学是描述夸克-胶子之间强相互作用的基本理论,它具有渐近自由和夸克禁闭的特点.量子色动力学和电弱统一理论一起构成粒子物理中标准模型理论.标准模型理论成功同时也面临两大挑战:对称性破缺的本质和夸克禁闭难题,这意味着标准模型理论需要发展和突破.人们期望粒子物理学、天文学和宇宙学交叉发展联手解决物质结构和早期宇宙研究中面临的难题,最终揭示超出标准模型的新物理规律.     

轴子--粒子物理和宇宙学的新前沿

—、引言粒子物理、宇宙学和天文学的深度结合催生了当下粒子宇宙学研究的高速发展。继2017年引力波之后,2019的物理学诺贝尔奖再次光顾了宇宙学领域,并颁给了从事宇宙学理论研究的Peebles教授。目前,正当宇宙学研究在观测层面大步前进时,理论家和实验家们近年来将目光投向新的宇宙学热点,一个长期被理论预言的基本粒子“轴子(Axion)”。     

非加速器实验物理的复兴

 非加速器实验,顾名思义,包括所有不使用加速器手段进行的粒子物理实验。如果从1912年发现宇宙线算起,它的历史已相当长久,加速器出现以前,宇宙线实验有过一段辉煌时期,在30年代发现了正电子和μ子,在40年代发现了π介子和K介子,对粒子物理学的建立与发展作出了重大贡献。50年代出现加速器以后,使用高流强人工束流的加速器实验成为粒子物理实验研究的主流,有力地推动着粒子物理的迅速发展,而“靠天吃饭”、流强极低的宇宙线实验仅在加速器当时达不到的“超高”能区起补充作用。但应指出,70年代初著名的大型³⁷Cl太阳中微子地下实验不仅获得重要物理发现,而且在实验方向与技术上作出了有意义的探索,堪称后来新一代非加速器实验的先驱。     

物理学是一门实验科学

物理学是一门实验科学秋埔（中国科学院高能物理所，北京１０００３９）科学实验是物理学发展的根本与基础，也是检验物理理论的必要手段与方法．随着实验技术的发展、实验装置的更新、实验方法的完善，各种新的物理现象不断发现，各样新的物理理论不断验证，人们对客观世...     

质子衰变实验进展

按照粒子物理标准模型理论,重子数是绝对守恒的.而大统一理论(GUTs)明确地否定了重子数的对称性,预言质子会衰变成更轻的次粒子.文章论述了质子衰变的物理概念、基本探测条件和主要实验现状,并在探测方法的探讨和探测技术的改进方面融入了一些想法.目前一般认为质子的寿命为τp>1032年左右.质子衰变的探测,对于新理论模型的验证、宇宙学和粒子物理学的发展具有重要意义.     

诸引力理论喧嚣尘上 中子星合并一扫乾坤

<正>一、引子弱电统一理论主要创建者之一、1979年诺贝尔物理学奖获得者温伯格曾讲过一件颇发人深省的事情。他在20世纪60年代曾与一位年轻博士后聊天,他问对方在研究什么课题,对方回答在研究广义相对论和天体物理学等问题,温伯格问他为何不研究具有更为丰富的理论和实验内容的粒子物理学。年轻博士后认为,粒子物理学中目前各路理论     

工科大学物理教学展望

 一、工科大学物理课程的地位和作用２０世纪后半叶,物理学在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上,以前所未有的速度发展着．许多物理学的分支学科,如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等,都得到极大发展．与此同时,科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合．物理学和其他学科相互渗透,产生了一系列交叉学科和边缘学科,如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等．物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移,促成各学科的发展并成为其组成部分．     

亚原子物理百年回眸

 近日读到奥斯丁(Austin)的德克萨斯大学物理和天文系教授斯蒂芬·温伯格(Steven Weinberg)于2011年4月在美国物理学会“亚原子物理100年”会议开幕式讲演,深受感动,欣然命笔,梳理百年来粒子物理发展的轨迹,集成此文,以缅怀先贤,鼓励后人.因涉及内容颇丰,故本文的选材只能是纲领性的.文中提到的每一位科学家都对粒子物理的发展作出了重要贡献,故不必区分各位科学家是否是诺奖得主.物理学是一门以实验为基础的科学,粒子物理学也不例外,本文的选择也遵循了这个精神.粒子物理数据的更新日新月异,文中所引数据只能保证在特定时期内准确.     

赵忠尧,电子对产生和湮灭

 作为20世纪物理学发展的里程碑,关于电子无穷海的狄拉克理论现在已被普遍认为是粒子物理基础的不可分割的一部分.然而它曾有过一段难以被人们接受的时期.     

全面认识物理理论与物理实验的关系

物理实验与物理理论之间的关系是讲授物理实验课时首先应向学生阐明的问题。现行的物理教材（中专和大学）一般是这样概括物理实验和物理理论之间的关系：物理学是一门建立在物理实验基础上的学科。物理学的原理、定理是在总结大量的物理实验事实基础上概括出来的．这些论述强调了物理理论对物理实验的依赖性，无疑是正确的．但却忽视了物理实验与物理理论的另一方面：即物理实验对物理理论同样具有依赖性，这一点也很少受到物理学工作者和物理教师的注意．全面认识物理理论与物理实验的关系，对于我们更好地进行物理实验的研究和物理实验的…     

基于实验的探究式物理课堂教学

科学实验是科学理论的源泉，是自然科学的根本，也是工程技术的基础．物理实验是物理学的重要组成部分，对推动物理学发展起着决定性的作用．物理实验方法被广泛地应用于物理学以外的科学技术研究领域．物理实验也是物理教学的重要基础、重要内容、重要方法和手段．所以，在物理课堂     

物理模型在凝聚态物理研究中的重要作用──在全国自然辩证法规划会议上的报告

凝聚态物理是物理学中最大的一个分支学科.它的对象是由大量微观粒子组成的宏观体系,并且粒子之间的相互作用很强,使整个粒子系统在空间发生凝聚,形成固态或液态. 凝聚态物理和现代科学技术发展有密切关系.它是材料、元件、器件等技术科学的理论基础.凝聚态物理的研究受到各工业先进国家的高度重视. 人们认为,组成凝聚态物质的粒子基本上是清楚的(不外是原子、分子、离子和电子等),支配凝聚态物质内部运动的物理规律(粒子间相互作用力的性质)也基本上是清楚的.物理学家认为,在探求凝聚态物质层次的物理规律时,现有的物理学普遍原理已经够用,…