世纪交替期物理学的两大困惑

 物质结构的新层次夸克禁闭相互作用的规范理论 电磁场相互作用的规范理论 扬米尔斯场对称性自发破缺 希格斯机制困惑与方向     

弱电统一理论的标准模型

 一、弱电统一理论的背景普适弱相互作用理论1958年,美国物理学家费恩曼和盖尔曼共同提出了矢量流减轴矢量流理论。在电磁相互作用中,电磁流jEM守恒,同强相互作用无关的电子和参与强相互作用的质子的电荷大小相等。在弱相互作用中,轻子弱流jL和核子弱流jH的矢量部分形式完全相同,显示核子弱流jH的矢量部分jV守恒,它和电磁流jEM的同位旋矢量部分,在同位旋空间是同一矢量沿不同方向的分量。盖尔曼提出:类似于电磁相互作用中的磁性,弱相互作用中也应有弱“磁”性。1963年被吴健雄在美国哥伦比亚大学做的实验所证实。     

质量起源——量子色动力学与质量起源

 ……有读者可能会问：我们是不是离题了？既然量子色动力学中的胶子是无质量的，而夸克虽然有质量，但其质量是不可约化的。那么，量子色动力学与质量起源这一主题又能有什么关系呢？应该说，这是一个很合理的疑问。但量子色动力学的奇妙之处就在于，它形式上异常简洁，内涵却惊人地丰富。它宛如一坛绝世的佳酿，越品就越是回味无穷。在谈论质量起源问题的时侯，人们往往把注意力放在包含希格斯机制的电弱统一理论上，因为希格斯机制在登场伊始就打出了质量产生机制的响亮广告。但事实上我们将会看到，看似与质量起源问题无关的量子色动力学对这一问题有着非常独特而精彩的回答，从某种意义上讲，这一回答才是标准模型范围内的最佳回答。……     

对称性自发破缺和希格斯机制

 众所周知,本世纪最辉煌的科学成就之一是弱电统一理论,然而历史上这一理论的重大突破有赖于对对称性自发破缺的研究,特别是希格斯机制的建立。     

我们今天面临的难题

 我要从Fred Gilman报告中所用的两张幻灯片讲起.我们为什么相信SSC一定会产生新物理?要知道,投入运行不久的高能对撞机LEP性能超群,它的四个庞大的探测器都是现代科学与工艺的杰作,可是却没有产生前所未有的、激动人心的物理.那么,我们为什么还对SSC物理,以至整个高能物理的未来充满信心呢?在回答这个问题之前,让我们先看一下物理学的现状.我在本次会议上致开幕词时曾指出,本世纪初我们的前辈也曾面临两大难题:惯性参照系的缺乏和波粒二象性.     

中间玻色子及其发现后的十年

 十年前,1983年1月25日,西欧中心（CERN）向全世界宣布了一项重大发现:该中心的UA1和UA2两个实验组在正-反质子对撞机上发现了带电中间玻色子W⁺和W^-,这一捷报引起的科学界的激动尚未平复,两个实验组又分别于同年6月和7月宣告了W粒子的电中性伙伴--中性中间玻色子Z°的发现。这两种传递弱相互作用的媒介子的发现,直接有力地证实了电-弱统一理论的正确性。当时,西欧中心所长索培尔评价说:“这是三十五年前发明晶体管以来物理学领域中最重要的发现”。这项举世瞩目的物理成果,马上赢得了科学界的最高荣誉。两位领头人,一位是促使西欧中心将超级质子同步加速器（SPS）改建成质子-反质子对撞机,并负责这个反质子课题的意大利物理学家卢比亚,一位是发明随机冷却技术,从而使反质于便于处理的荷兰物理学家范德梅尔,荣获1984年诺贝尔物理学奖。     

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.     

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.     

谈谈高能物理

 一、高能物理学科的产生和它的根本目的 高能物理又称粒子物理(又称粒子物理,因为在高能物理研究的能量区域,一切物质现象都可归结为构成物质的基本组份在基本作用力作用下产生的现象),它是研究物质的基本组份及其相互作用的基础学科,是当代物理学前沿。     

2013年诺贝尔物理学奖介绍：规范粒子质量的起源

主要介绍2013年诺贝尔物理学奖的相关情况以及诺奖工作的背景、具体核心内容及后续发展.     

Exploring the light-quark interaction

Two basic motivations for an upgraded JLab facility are the needs： to determine the essential nature of light-quark confinement and dynamical chiral symmetry breaking （DCSB）; and to understand nucleon structure and spectroscopy in terms of QCD＇s elementary degrees of freedom. During the next ten years a programme of experiment and theory will be conducted that can address these questions. We present a Dyson- Schwinger equation perspective on this effort with numerous illustrations, amongst them： an interpretation of string~breaking; a symmetry-preserving truncation for mesons; the nucleon＇s strangeness σ-term; and the neutron＇s charge distribution.     

《粒子物理导论》简介

杜东生和杨茂志合著的新书《粒子物理导论》已经于2015年1月出版。该书着重介绍粒子物理的基础知识,同时也尽可能的介绍了粒子物理前沿的研究进展和新的实验结果。书中从对称性出发相继介绍了强子的夸克模型、电磁作用和弱相互作用、弱电统一理论、量子色动力学、中微子振荡、超出标准模型的各种新模型,如大统一理论,超对称和超引力,以及超弦和膜理论等内容。书中对中性介子K、B、D介子的混合及弱衰变     

R-宇称破缺的相互作用研究

在LHC上，最小超对称标准模型中R-宇称破缺相互作用使LHC上tt对的产生有两种过程，一种是交换slepton粒子的t道的d_Rd_R→t_Lt_L过程，一种是交换squark粒子的u道的d_Rd_R→t_Rt     

R-宇称破缺的相互作用研究

在LHC上,最小超对称标准模型中R-宇称破缺相互作用使LHC上tt对的产生有两种过程,一种是交换slepton粒子的t道的d_Rd_R→t_Lt_L过程,一种是交换squark粒子的u道的d_Rd_R→t_Rt 关键词： 最小超对称标准模型 R-宇称破缺相互作用 top夸克极化     

20世纪物理学——人类的骄傲

 再过七年,人类就要告别20世纪。在这20世纪的近百年中,尽管人类社会天灾不断、战祸频扔,物理学仍然获得了蓬勃的发展。它的建树之高,植根之深,应用之广,覆盖之远,是空前的。     

弱电统一理论创始人之一——温伯格

 本世纪最伟大的科学成就之一便是弱电统一理论,它的建立,完成了人类历史上又一次大综合。人们都认为它可以与麦克斯韦电磁理论相媲美。为此,格拉肖、温伯格和萨拉姆分享了1979年度诺贝尔物理学奖。本文要介绍的正是弱电统一理论创始人之一--温伯格。 一、温伯格其人 S.温伯格(Steven Weinberg)于1933年5月3日生于美国纽约,温伯格的父亲名叫弗雷德里克·温伯格,是纽约市的法庭速记员,母亲名叫爱娃·艾日瑞尔。由于父亲的鼓励,温伯格从小就热爱科学。他的中学是在布朗克斯理科中学完成的,同班同学中有G.费恩伯格和S.L.格拉肖。后来费恩伯格成了一名出色的物理学家,并且写过几本很有威望的书,还与温伯格就μ介子物理合作发表了几篇论文.     

Neutrino Mass Generation in SO（4） Model

Generation of neutrino mass in SO（4） model is proposed here. The algebraic structure of SO （4） is same as to that ofSU（2）L x SU（2）R. It is shown that the spontaneous symmetry breaking results three massive as well as three massless gauge bosons. The standard model theory according to which there exist three massive gauge bosons and a massless one is emerged from this model. In the framework ofSU（2）L x SU（2）R a small Dirac neutrino mass is derived. It is also shown that such mass term may vanish with a special choice. The Majorana mass term is not considered here and thus in this model the neutrino mass does not follow seesaw structure.     

结构相变的规范场理论

 本文首先从场论的观点出发，构造了完整晶体的拉氏函数——晶体声子场的拉氏函数。利用晶体声子场在局域群G=SO(3)下的对称性破缺，引入了缺陷规范场。借助于场论中的真空对称性自发破缺和缺陷规范场理论，很自然地把缺陷引到结构相变的研究中。我们给出了相变温度θ_c，入点的热容量的跃变值ΔC_v，及序参数Φ_i的计算公式。从公式中，明显可看出缺陷对相变温度、热容变化值及序参数的影响。另外，我们确定了缺陷规范场理论中的耦合常数g。最后，我们给出了由压力引起的结构相变（如冲击相变）的一种可能的机理。     

希格斯玻色子——物质质量起源的探索

2012年7月4日,欧洲核子中心大型强子对撞机上的ATLAS和CMS实验组联合宣布发现了一个标量粒子,其性质与标准模型理论预言的希格斯粒子初步吻合,随后被大量实验数据进一步证实。作为唯一的基本标量（自旋为零）粒子,希格斯粒子在标准模型中占据极其特殊的地位,因此,希格斯粒子相关性质的理论研究是理论粒子物理研究的热点。文章简要介绍了希格斯粒子物理的理论问题及其进展。