高能物理范文

时间:2023-03-13 10:55:55

高能物理

高能物理范文第1篇

作为我国著名加速器物理学家、中国科学院院士,粒子加速器事业的开拓者和奠基人之一,他为我国高能粒子加速器从无到有并跻身世界前沿起到了至关重要的作用。

这是一个再普通不过的可爱老人。在自家温暖的客厅里,穿着半旧的毛衣坐在有些年头的沙发上,微笑着给孙儿辈的记者,讲述他的故事。

“我就是个普通人,不聪明,也不能干,我能得奖,证明即使资质一般的人,只要努力,就能成功。”这就是谢家麟院士获得国家最高科技奖的获奖感言。

他的成功其实无需这一奖项来证明。院士、粒子加速器事业的开拓者和奠基人之一、包括科技进步特等奖在内等11项奖励,这些外界给予他的荣誉和头衔,他说均是“过誉之词”。

他最看重的,是为祖国的发展发挥“一砖一瓦”的作用。

“我努力做到了。”他说,自己是个幸福的人。

跳上高能加速器的“列车”

从二十世纪50年代后期开始,中央就曾几度筹划、酝酿建造高能加速器,发展高能物理实验一事。高能物理属于基础研究的范畴,表面看来,无关眼前的国计民生。实际上它们的研究结果直接奠定了人类今天的文明、文化和高生活质量的基础,而作为高能物理、核物理基础研究的手段,加速器是人类认识微观世界的主要方式之一,高能物理及加速器的发展已经成为衡量一个国家科技发展水平的标志之一。

1972年,由著名物理学家张文裕牵头,谢家麟等18位科学家给总理写信,建议建造一台高能加速器,开展高能物理实验研究。当时身患重病的批示:这件事不能再延迟了。

那一年,谢家麟52岁。

1973年初,在总理的指示下,在原子能研究所一部的基础上,中国科学院高能物理研究所成立。此后,加速器的建设进展得并不顺利。时至1980年,由于基建收缩,中央决定下马这一工程。

一时间,高能事业如何继续发展这一严峻的问题摆在人们面前。决策成为关键。谢家麟与朱洪元等多次组织国内外科学家展开论证和调研,反复对比权衡各种路线的优缺点,最终,一个建造2.2GeV正负电子对撞机的方案浮出水面。该方案有明确的物理目标,虽然能量不是很大,但规模适中,可做国际上前沿的物理工作,而且有兼顾同步辐射应用的特点,这是我国在当时高能经费收缩的条件下,仍能在高能物理方面迎头赶上世界先进科研行列的极好方案。谢家麟又进行了非常详细慎重的研究,参考美国相近装置的造价以及银行资料,估算出了造价。

但是,对撞机技术难度很大,需要冒较大风险,“以至于当时有人说,我们好比站在铁路月台上,要想跳上一辆飞驰而来的特快列车。如果跳上了就飞驰向前,如果没有抓住,就会摔下来粉身碎骨。”叶铭汉院士回忆说。

而谢家麟等人坚信2.2GeV对撞机虽难度大,但造价适合我国国情,可以使我国在粲能区的研究居于国际前沿水平。在这一关键性的选择中,谢家麟参与组织数十次研讨,反复权衡这两种装置的优缺点,通过深入细致的分析,说服了持不同意见的同志,在研究所取得了一致认同,并向领导和有关方面汇报,解释疑问,争取支持。1981年5月初,由中国科学院学部与“八七工程”联合召开了有多数国内知名物理学家参加的“香山会议”。会议结果基本肯定了对撞机方案。

他还领导确定了北京正负电子对撞机高能物理和同步辐射“一机两用”的方案,既为高能物理研究提供实验装置,又开创了我国同步辐射的应用研究,同时填补两项国内空白。

“功夫不负有心人”,谢家麟带领团队跳上了飞驰的特快列车。1988年10月,北京正负电子对撞机(BEPC)实现对撞,中国进入了能够进行高能物理实验研究的科技先进国家之列。我国几代物理学家的梦想终于实现。

在科技水平大幅落后的年代,这一装置的成功,更深层的意义在于,“使我们树立了有进行国际尖端大科学工程建设能力的信心。”谢家麟在回忆录中写道。

“雪中送炭”的成就感

1920年8月,谢家麟出生于哈尔滨,并在河北武清县度过童年。占领东三省的日本人强横跋扈、欺压百姓,军阀混战给农民带来的痛苦,都深深烙在他年幼的心里。

“那时候想的,一个是抗日,一个是要复兴国家。”他说。1942年,因日军开进燕京大学,学生被迫离校,谢家麟和部分同学来到成都这个大后方。本来在物理系只需半年就可毕业,但在“航空救国”的思想下,选择在乐山复校的武汉大学航空系就读。

“这个行动很明显地说明了我们那一代青年强烈的救国心情。”他日后回忆。1947年,在天津中央无线电器材厂工作的谢家麟通过教育部举办的留美考试,赴美留学。

新中国成立初期,留学生大都摩拳擦掌,要回国贡献所学,谢家麟也是其中一员。“青春作伴好还乡”,1951年,他搭上克利夫兰总统号游轮,踏上几年来日夜盼望的归国之旅。不料,船到中途檀香山时,美国移民局和联邦调查局官员根据美国1918年的一项立法,禁止学习科技专业的留学生离境,包括他在内的8人只能重返美国。

气愤之余,他下船后给白宫打了一个电话抗议,尽管他知道这种幼稚的行为只是浪费电话费而已。

意料之外的是,正是这次禁止离境,让他走上加速器研制道路。1955年,他在芝加哥大学医学中心研制成功第一台以高能电子治疗肿瘤的加速器,并将加速器的稳定度提高到医用水平。

不久,“我接到美国移民局来信,要我在做永久居民和限期离境之间做出抉择,我当然毫不犹豫地做出了尽早回国的决定。”谢家麟说,他终于踏上祖国的土地。那一年,美国做出允许中国留学生离境的规定,钱学森等一批之前同样被禁回国的科技领军人物,加入到建设新中国的行列中。

回国后,他带领不到十个人的小组,开始研制可向高能发展的电子直线加速器。除谢家麟外,小组里都是刚走出校门的年轻人,很多人甚至都没听过加速器。当时所面临的情况可以用两句话形容,即“一无所知”和“一无所有”。除了要研制加速管外,还需要使用当时世界上功率最大的速调管和调制器。这两个系统的技术难度不亚于加速管本身。

于是,从自行研制各种微波元器件开始,谢家麟带着一批学生从零开始建造微波实验室、调制器实验室,开始了“要吃馒头,先种麦子”的耕耘。经过八年奋斗,我国首台可向高能发展的电子直线加速器于1964年建成。

该仪器进行的第一个实验就是模拟核爆产生的辐射,以进行仪表的校正和电子学硬化的研究,在我国两弹的研制中发挥重要作用。

经常有人问谢家麟,你后悔回国吗?

“不后悔。在国外可能我会有一席之地,但只有在我们自己国家,我才有机会负责BEPC这样的大工程。我留在美国只是‘锦上添花’,而回到祖国则是‘雪中送炭’。”他总这样回答。

“捣鼓”国际前沿的研究

“科研就是不断克服困难的过程,碰到什么困难解决什么,这是研究人员的本职工作。解决问题就是乐趣。”老人说,他胆子大,从来不害怕。

除了勇气,采访中老人提到最多的,就是“兴趣”,他幸运地从事了一份与自己志趣紧密结合的工作。

“我从小就喜欢自己动手捣鼓些东西。”他说。他曾偷偷用家里电灯中磁砣的铅砂、爆竹店买来的黑色火药、剥下来的火柴头和旧弹壳成功自制子弹,“射程可能不如进口的原装子弹,效果却没有什么区别。”

这样的“小聪明”总能给生活带来惊喜。冼鼎昌院士曾与谢家麟同住一个单元房。“那时候中午只有一个钟头的吃饭时间,但是点燃蜂窝煤就需要半个多钟头,有一天我发现厨房出现了新事物,谢先生用闹钟和电机做了个小装置,到时间炉门自动打开,提前点燃蜂窝煤。”

中学毕业后,他回到父母身边。不错的家境使谢家麟得以进入当时北平有名的汇文中学。他回忆说,汇文中学设于地下室的物理课实验室教学设备齐全。物理教师张佩瑚用英文讲课,调理分明,深入浅出,很能引发学生对物理的兴趣。

那时候他自觉成绩时好时坏,是个中等生,除喜欢物理课外,业余时间都沉溺在摆弄无线电,从矿石机到单管机、双管机,从低频到高频,在提高收音机性能的过程中获得极大满足。1937年,卢沟桥事变后,他自制的收音机成为全家了解战事的惟一渠道。高三时,他“临时抱佛脚”, 1938年以名列前茅的成绩被保送到燕京大学物理系。

正是浓厚的兴趣,和扎实的学习经历,让他成为同事眼中的“工程师”。也才得以让他在当时工艺难以保证制造需要的情况下,敢于拍板决定国际前沿的研究,并一切“因陋就简”,创造奇迹。

时至今日,谈到对年青科技工作者的期许,他也一再强调应“手脑并用”。

没有终点

谢家麟居住的是一套建于六七十年代的三居室。不大的客厅陈设朴素却又不失情趣,墙上挂的条幅是谢老本人做的一首律诗。最打眼的,则是阳台上各色茂盛的花草。

“他这个人不懂浪漫,节奏感差,老年人喜欢去公园跳操,但他跟不上节奏,也不爱运动。他比较喜欢看侦探和探险小说,孩子们小的时候,饭桌上是他们最快乐的时光,因为他总给他们讲侦探故事。”谢先生的老伴范绪打趣道。她是谢家麟燕京大学物理系的同班同学。号称胆子大的谢家麟,在校时却不敢和这位他心仪的女生说句话。直到去成都后,两人才相熟并走到一起。

尽管都已不再貌美挺拔,但他们的幸福依然让人嫉妒。因为同样拥有“脱离现实主义的人生观”,岁月并未夺走他们最初保有的简单的快乐。

他所指的“脱离现实主义的人生观”,即“淡泊名利,对世俗纷争淡然处之”,“做有趣的研究对国家有所贡献,就是人生最大的幸福”。

因为这样的人生观,兵荒马乱的年月,他们一起随厂辗转于桂林、贵阳、昆明等地,但是对工作的投入仍然“到了痴心的程度”,旅行结婚时随身带的行李中半箱是研制高温真空电炉用的滑石。

同样因为这样的价值观,在BEPC工程即将完成的1986年,谢家麟主动提出辞去工程经理的报告。随后,他一头扎进实验室。研发出亚洲第一台自由电子激光装置,创新提出“前馈控制”方法。2000年,已80高龄的谢家麟带领一名博士生,研制出世界首台新型电子直线加速器。

2011年,谢家麟指导的最后一个博士生毕业。至今,他仍然坚持每周一到中科院高能物理所上班。“看看报,了解一些科技前沿的动态。我老了,干不了什么大事,就做一些力所能及的小事。”

他的学生高杰还记得,那是2005年3月的某个星期一。“谢先生把我叫到办公室,给我看了Nature杂志上的关于激光等离子体加速实验的三篇文章。”这三篇文章所展示的实验结果显示了这一领域的里程碑式的进步和重要机遇。在之后的5年里,高杰的博士生当中有两位从事激光等离子体加速物理与技术研究,开展了与美国伯克利国家实验室等单位的合作研究。

高能物理范文第2篇

关键词:高能物理,tev能量对撞机,标准模型精确检验,粒子探测技术,标准模型外的新物理???

high energy physics in the department of modern physics, ?university of science and technology of china??

ma wen\|gan?wang xiao\|lian?

(department of modern physics , university of science and technology of china, hefei 230026, china)??

abstractan overview is given of the development of high energy physics in the department of modern physics, university of science and technology of china. we summarize the progress over recent years in both phenomenology theory and experimental research.?

keywordshigh energy physics, tev energy colliders, precise test of the standard model, particle detection technology, new physics beyond the standard model???

1 引言?

高能物理研究当前仍然是基础物理科学的最前沿,被认为是最重要的学科之一.它深刻地影响着人类对物质世界认识的基本观念.在基础理论研究方面,高能物理在不懈地探讨微观物质结构及其相互作用、质量起源、时空本性等基本理论问题,这些研究又和宏观宇宙学之间存在很强的互相推动作用.?

高能粒子对撞机是研究物质最基本的结构和相互作用规律的重要、有效的工具.对高能物理的研究和其研究手段的每次重大突破都会带来物理学新领域、新方向的发展,甚至新的学科分支的产生.它对于加深人类对物质世界更深层次基本规律的认识有着重要意义.即将投入运行的tev能量大型强子对撞机(lhc)和计划建设的国际直线对撞机(ilc)便是验证高能物理理论的极好的大型设备.?

随着新一代的超高能量的对撞机实验数据的获取,高能物理的研究将面临着又一次新的重大突破.理论上预言的黑格斯粒子和可能的新物理信号将会被发现.这些将会是本世纪初物理学的重大进展.粒子物理的发展涉及了多种学科和前沿技术.粒子物理实验科学实际上与加速器技术、粒子探测技术等近代物理技术密切相关.实践证明,粒子物理实验技术的创新对国民经济领域中诸多技术问题的解决具有重大作用. ?

下面我们对中国科学技术大学(以下简称中国科大)近代物理系的高能物理研究发展现状进行两方面的介绍:一是高能物理唯象理论研究方面;二是高能物理实验研究方面.?

2 高能物理唯象理论研究?

高能物理唯象理论研究始于1985年,当时中国科学技术大学参加了丁肇中先生领导的desy mark\|j实验和欧洲核子研究中心l3实验的国际合作研究.我们的唯象理论研究就是当时针对大型正负电子对撞机实验中的现象学进行研究而发展起来的.从那时起,其研究课题就一直与国内外的大型高能物理实验现象学紧密结合.其研究工作的特点是:注重研发粒子物理理论研究所需的计算物理新方法和计算程序,建立了自己独特的高能计算物理实用软件环境,目前该实验室拥有先进的量子场论复杂计算的技术和能力,拥有研究室自己的高能物理理论计算和数据分析的pc farm,并建成了dzero sam grid的d0ustc节点,使我们的网格节点正式成为d0合作组标准monte carlo事例产生主要节点.因而,该实验室在现象学理论研究和物理分析方面具有很强的国际竞争力.?

近年来,粒子物理唯象理论研究室的理论研究课题密切结合他们参加的费米实验室d0组的实验,大型强子对撞机lhc上atlas组的实验和未来的国际直线对撞机ilc上实验所涉及的tev物理现象学,集中研究标准模型理论的精确检验和新物理信号的探索.重点研究内容涉及:higgs物理、top物理、超对称理论现象学、超引力模型现象学、额外维模型和最小higgs模型现象学、超高能量下cp破坏来源研究等.考虑到未来对撞机上寻找新粒子和深入了解电弱破缺机制的物理实验中所处的重要地位,我们从研究如何实现高精度量子修正的数值计算方法问题入手解决对撞机物理现象中的复杂理论计算问题.重点解决的计算技术包括:高效率的多体末态(n≥3)蒙特卡罗相空间积分技术;费曼图中不稳定粒子的处理问题;在相空间边界上多点积分函数(n≥5)数值计算的有效方法;红外发散的解析处理;带复数质量的粒子的重整化参数和单圈积分函数的计算方法等.这些问题也一直是粒子物理现象学中的几个研究重点和难点问题.在这些研究中,他们已经在单圈图计算中,在不稳定粒子的计算处理方法上以及在多点(n≥5)标量、矢量、张量积分函数的解析和数值计算上取得了进展.?

该研究室自2001年以来,在国际国内重要学术期刊上发表sci收录的涉及唯象理论研究的论文58篇,被引用达300余次.作出了一批为国际同行重视的研究成果.近年来该研究室取得了以下突出的研究成果:?

1997年,在国际上首先解决了四点积分函数在相空间边缘发散点的数值计算困难[1].在国际上首次解决了三体末态过程的单圈阶幅射修正计算中的五点标量和张量积分的计算问题,完成了关于在直线对撞机上对h\|t\|t yukawa耦合精确检验的理论研究[2].精确研究了强子对撞机上超对称chargino/neutralino伴随产生过程,以及t?b-h-产生过程的nlo阶qcd修正效应,为lhc新物理寻找提供了理论依据[3].在最小超对称模型下对pph±bc+x味道改变过程的精确计算,首次发现在squark的混合机制下,超对称qcd对h±bc耦合的修正可以使该产生过程的截面大大提高,这使得该过程成为发现带电higgs粒子和味道改变效应的重要反应道[4].t宇称守恒和不守恒情况的最小higgs模型下γγ?t?t-h°+x过程中的新物理效应的计算和讨论[5],得到了可能在lc对撞机上观测到lh/lht的效应,或者给出对lh/lht参数更严格的限制[6].完成了四体、五体末态相空间高精度积分程序的发展,实现了不稳定粒子处理技术,六点单圈标量、矢量、张量积分函数的红外分离及正确的数值计算方法和程序,并通过了若干正确性检验.在此软件环境下完成了在带电或中性higgs寻找过程中,可能测量到的γγt?t-b?b-和e+e-w+w-b?b-过程的qcd辐射修正计算工作.这为higgs粒子寻找和top物理有关理论的精确检验提供了理论依据[7].?

唯象理论组在国际上首先提出了在强子对撞机上通过超对称标量中微子双轻子共振态,探测r宇称破坏的实验物理分析方案,并计算了其qcd 辐射修正[8—12].该成果被tevatron的两个实验合作组cdf和d0先后作为其探测双轻子高质量共振态的主要物理动机和数据分析依据在发表的论文中引用.费米实验室fermilab today对这一研究成果进行了报道.该研究室对这一理论与实验结合的研究,不但在唯象理论研究方面,推动了对tev强子对撞物理过程中qcd nlo效应的精确把握,而且在实验物理方面,促进中国科大d0组在径迹探测器触发方法研究、高亮度环境下高能电子/光子鉴别、量能器刻度等研究中做出了成果.该研究还促进了高能数据网格计算节点建设,该室建成了中国科大d0ustc网格计算机群,并为d0合作组产生106模拟事例,为中国科大高能物理研究提供了1010以上的网格数据分析与处理能力,从而确保最终物理成果的获得.这些工作得到了d0合作组以及费米实验室的高度评价.韩良教授成为d0合作组authorship committee 7人委员会成员,负责审查合作组各单位成员作者资格.刘衍文博士成为费米实验室首批international scientist fellowship成员.第28次中美高能物理合作联合委员会会议,确定费米实验室继续支持中国科大d0实验物理研究.?

3 高能物理实验研究?

高能物理实验研究始于1973年,在杨衍明、陈宏芳教授领导下,为云南高山站宇宙线测量研制多丝正比室.之后先后参加了德国desy的mark\|j实验,是cern lep的l3实验的发起单位之一.与此同时,被接受为lhc大型强子对撞机的cms合作组和日本kek的b 介子工厂belle合作组的成员.与瑞士苏黎世联邦理工学院(ethz)合作成立了高能物理联合研究所.1991年正式参加中国科学院高能物理研究所bes合作组,成为国内大学中最早投入国内高能基地研究工作的bes成员,相继参加了besii的物理分析和besiii的建造与物理工作.2001年10月又被接收为美国bnl的star合作组成员.??

3.1 为star合作组研制的飞行时间探测器和相对论性重离子碰撞(rhic)物理研究?

多气隙电阻板室(mrpc)是上世纪90年代后期欧洲核子研究中心(cern) 的lhc-alice实验组首先发展起来的新型探测器.受国家自然科学基金委员会委托,该研究室于2000年8月率先在国内开展mrpc研制.先后成功地研制了多种结构的mrpc,其中6气隙的mrpc时间分辨为60ps,对最小电离粒子的探测效率好于95%,达到国际先进水平;双层结构10气隙的mrpc,时间分辨好于50ps,探测效率大于99%,达到国际领先水平. 并成功地研制了第一个基于mrpc技术的star飞行时间探测器原型tofr tray,性能指标达到:平均时间分辨为85ps,探测效率好于90%,好于设计指标.并于2002年10月装入star探测器,参加了2003年度氘-金核(质心能量为200gev/核子)和2004年度金-金核(质心能量为200gev/核子及62.4gev/核子)碰撞实验,有效提高了star探测器的粒子鉴别本领,对π/k分辨的动量区域由原来的0.6gev/c扩展到1.6 gev/c,对π,k/p分辨的动量范围由?1.0gev/c扩展到3 gev/c.利用mrpc-tof的数据和时间投影室带电粒子的电离能量损失的数据发展了一种可以鉴别高动量区π介子和质子的新技术,把starπ探测器介子和质子的鉴别横动量区间扩展到12gev/c[13].是第一个运用mrpc技术成功运行于大型高能核核碰撞物理实验的大面积飞行时间探测器,使一些原来很难开展但有重要意义的物理课题有可能进行,并获得了一些重要的物理结果.2006年4月,用于rhic-star-tof探测器的mrpc通过批量生产标准和标准的最后评审.mrpc生产稳定,质量越来越好,性能达到指标要求.rice大学还专门做了报道.图1,2分别给出了200gev auau对撞中tof的强子鉴别和电子鉴别能力.?

利用飞行时间探测器得到的主要物理成果有:基于tofr粒子鉴别的强子谱和cronin效应的研究[14].首次得到在氘-金碰撞与质子-质子碰撞中重味夸克衰变的电子谱.结合低横动量d0粒子谱和高横动量单电子谱,在世界上首次给出了氘-金碰撞中双核子质心能量为200gev/核子下每核子-核子碰撞中粲夸克产生在中快度区的微分截面[15].开展带电强子横动量谱的研究.通过测量带电强子(π±,p,p-)的单举不变产额谱(0.3<pt<12gev/c),精确测量了粒子的核修正因子rcp,反粒子/粒子的比率以及p/π的比率等,观察到在中横动量区间重子相对介子有增强现象,这可以用部分子的结合模型来解释,而在高横动量区间,重子产额与介子产额有相同大小的压低.这一现象揭示夸克和胶子在qgp中的能量损失可能与微扰qcd能损模型的预言不符,为高能部分子在qgp中的能量损失机制提供了全新的实验现象,有待进一步研究[16].?

对氘、氦\|3以及它们的反粒子在中横动量区间的不变产额、横动量谱和椭圆流的测量和研究,首次得到了轻核的结合参数b2和b3,发现b2与b3 具有相似的值,表明氘、氦\|3 以及它们的反粒子有相似的freeze\|out 时刻.发现在不同中心度对撞中,轻核的结合参数和π介子的freeze\|out体积成正比.发现氘核和反氘核的椭圆流近似服从组分夸克数的标度不变性,在实验上验证夸克融合模型.首次测量了低横动量的反氘核的负值椭圆流,这是rhic上观测到的第一个负值椭圆流,发现重粒子(氘)的负值椭圆流与大径向流的理论模型相吻合[17].开展关于重味夸克产生截面和粲介子d0半轻子衰变道的研究.完成了200gev 金金碰撞中d0介子以及粲粒子半轻子衰变到的电子和μ子的数据分析工作,首次在重离子实验中通过cμ+x道确定粲夸克(ccbar) 总产生截面.首次在重离子碰撞实验中证实粲夸克截面相对于两两碰撞数的标度不变性.首次利用star tof探测器测量粲粒子半轻子衰变的单电子谱碰撞中心度的依赖关系.首次利用star tof探测器观测到单电子谱压低,测量重味夸克能量损失.首次观测到单电子谱的热力学性质与集体运动流效应不同于轻强子[18].对粲粒子及其半轻子衰变的单电子椭圆流进行了实验测量和唯象理论探讨.理论上给出了d介子及其单电子椭圆流,并预言底夸克粒子的集体运动流效应很小[19].完成了rhic能区粲夸克产生截面和粲粒子半轻子衰变道的研究.2007年8月23—25日在qcd相变与重离子碰撞物理国际研讨会上汇报了该项工作.受到quark matter 2008会议组委会的邀请,于2008年2月4日—10日在印度jaipur举行的第20届国际超相对论核-核碰撞(夸克物质2008)学术大会上做了题为《overview of the charm production at rhic》的大会报告[20].进行奇异共振态强子φkk 的不变质量的重建研究.利用star实验数据,通过仅用tpc信息和联合tpc+tofr信息(即要求其中的一条带电径迹由tofr所识别)的比较研究,进一步证明了,结合tofr和tpc信息可以实现对带电径迹的高精度鉴别,从而大大提高对奇异共振态强子不变质量重建的分辨率.完成了200gev 金金碰撞中奇异强子椭圆流的中心度依赖性研究,系统测量了ks0, λ,ξ,ω粒子的v2(椭圆流).结果表明,在低横动量区,这些强子的v2符合流体力学的预言,表明早期热化可能在rhic形成.在中间横动量区,v2符合组分夸克数标度性,表明重组合是强子形成可能的机制,解禁闭可能在rhic已经形成.中心度的依赖关系表明,v2没有初始坐标空间各向异性的标度性.集体运动在较中心碰撞中较强,热化有可能在中心碰撞中达到[21].v2随碰撞系统的大小变化的依赖性将帮助我们验证早期热化这一假设.对200gev铜铜碰撞中ks0, λ粒子的v2也进行了测量,并和200gev金金碰撞的结果进行比较,结果表明,在铜铜碰撞中,ks0, λ粒子也符合组分夸克数标度性,但是热化没有达到.??

3.2 与日本高能加速器研究机构(kek)b介子工厂belle实验的国际合作?

belle探测器于1999年开始取数,2000年夏,我们从d0kπ+道的测量开始正式参与物理分析工作,以后还选取了带电d* 对产生的连续过程,用d*+d0π+衰变产生的软π介子标记d0或d-0[22,23] .给出了当时世界上最为精确的实验结果,并被2006年粒子物理数据库(pdg)收录.我们关于d0-d-0混合的第二项研究课题是d0ksπ+π-道的含时达里兹分析测量,该过程的优点是可以直接给出混合参数x,y和强混合角δ[24].

3.3 与中国科学院高能物理研究所的北京谱仪(bes)实验的合作?

中国科学技术大学自1991年以来一直参加中国科学院高能物理研究所的北京谱仪(bes)实验,在besi和besii上开展了物理研究,在bes3建设中,中国科大是国内唯一参加bes3硬件设计和建造的一所大学,如端盖tof探测器的预研和建造,亮度监测器的设计和建造以及亮度监测系统的电子学部分,tof和μ探测器的读出电子学系统、tof触发子系统、tof 监测仪的电子学和bes3时钟系统.?

从1991年至今,积极参与bes物理分析研究.如bes1-bes2的物理:tau的米歇尔参数的测量,ψ的几种vp和pp模式衰变道的测量和研究,j/ψ的辐射衰变,j/ψγρρ, γωω的分波分析.在bes粲物理的研究方面,通过对j/ψ的辐射衰变道?j/ψγω?和j/ψγωω的分波分析,仔细研究了这些反应道中的强子共振态结构和分支比测量,发现了ω?不变质量谱的近阈增强和可能存在的x(1812)态[25].??

3.4 altas/lhc强子对撞实验国际合作?

我们与中国科学院高能物理研究所计算中心、中国科大计算中心合作,在中国科大搭建了网格计算(lcg tier3)的工作平台的雏形.同时,我们与美国密歇根大学atlas合作组也开始了atlas物理分析合作工作,派人参加atlas端盖部分muon子漂移室安装、测试和运行维护工作.2006年,蒋一教授、韩良教授参加国家自然科学基金委员会重大重点国际合作项目:“atlas强子对撞物理研究”,正式成为atlas合作组成员.?

参考文献?

[1] jiang y, han l. j. phys. g, 1997, 23: 385;jiang y, ma w g, han l. j. phys. g, 1998, 24: 83?

[2] you y, ma w g, chen h et al. phys. lett. b, 2003, 571: 85; zhang r y, ma w g, chen h et al. phys. lett. b, 2004, 578: 349; chen h, ma w g, zhang r y et al. nucl. phys. b, 2004, 683: 196; zhou y j, ma w g, zhang r y et al. phys. rev. d, 2006, 73: 073009 ?

[3] sun h, han l, ma w g et al. phys. rev. d, 2006, 73: 055002; wu p, ma w g, zhang r y et al. phys. rev. d, 2006, 73: 015012?

[4] sun h, ma w g, zhang r y et al. phys. rev. d, 2007, 75: 095006?

[5] kai p, zhang r y, ma w g et al. phys. rev. d, 2007, 76: 015012?

[6] guo l, ma w g, han l et al. phys. lett. b, 2007, 654: 13; guo l, ma w g, zhang r y et al. phys. lett. b, 2008, 662: 150?

[7] sun y b, han l, ma w g et al. jhep, 2004, 0409: 043; sun y b, jiang y, huang j r et al commu. theor. phys., 2005, 44: 107?

[8] wang s m, han l, ma w g et al. phys. rev. d, 2006, 74: 057902?

[9] wang s m, han l, ma w g et al. commu. theor. phys., 2007, 48: 491?

[10] wang s m, han l, ma w g et al. chin. phys. lett. , 2008, 25: 58?

[11] d0 collaboration, abazov v m et al. arxiv:0711.3207 v2, to be appeared in phys. rev. lett; abulenda a et al. phys. rev. lett., 96: 211802?

[12] ?

[13] ming s et al. nucl. instrum. meth. a, 2006, 558: 419 (nucl\|ex/0505026)?

[14] ruan l j et al. for star collaboration, phys. lett. b, 2005, 616: 8(nucl\|ex/0309012)?

[15] dong x et al. for star collaboration, phys. rev. lett.,2005, 94: 062301 (nucl\|ex/0407006)?

[16] liu h d et al. for star collaboration. phys. rev. lett., 2006, 97: 152301 (nucl\|ex/0606003)[17] liu h d et al. j. phys.g, 2004, 34: 1087 (nucl\|ex/0701057)?

[18] zhang y f et al. for the star collaboration, submitted to phys. rev. lett., eprint arxiv:0805.0364.?

[19] zhang y f. nuclear physics a, 2007, 783: 489?

[20] zhang y f. qm 2008 talk, submitted to jpg, eprint arxiv: 0806. 0079.?

[21] yan l et al. for the star collaboration, phys. rev. c, 2007, 75: 054906, e\|print: nucl\|ex/0701010?

[22] jin l et al. (belle collaboration). phys. rev. lett., 2005, 94: 071801 ?

[23] zhang l m et al. (belle collaboration). phys. rev. lett., 2006, 96: 151801?

[24] peng h p et al. (bes collaboration). phys. rev. lett., 2006, 96: 162002(nucl\|ex/0602031)?

高能物理范文第3篇

《高能物理与核物理》(CN:11-1825/O4)是一本有较高学术价值的月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《高能物理与核物理》现已更名为《中国物理C》

高能物理范文第4篇

400GeV/cpp碰撞集束参数和集束关联子数据王韶舜,刘冉,汪兆民,WangShaoshun,LiuRan,WangZhaomin

钨酸铅晶体的性能测试吴冲,李澄,汪兆民,宫竹芳,陈宏芳,许咨宗,廖晶莹,袁晖,WuChong,LiCheng,WangZhaomin,GongZhufang,ChenHongfang,XuZizong,LiaoJingying,YuanHui

钨酸铅晶体的辐照损伤研究李祖豪,何景棠,吕雨生,陈端保,卞建国,朱国义,唐孝威,LiZuhao,HeJingtang,LüYusheng,ChenDuanbao,BianJianguo,ZhuGuoyi,TangXiaowei

用改进的格点哈密顿量计算1+2维U(1)规范场真空波函数江俊勤,罗向前,郭硕鸿,刘金明,JiangJunqin,LuoXiangqian,GuoShuohong,LiuJinming

人工色荷电PG玻色子对B介子衰变中η′单举产率的增强鲁公儒,肖振军,郭宏凯,吕林霞,LuGongru,XiaoZhenjun,GuoHongkai,LüLinxia

A(1)n-1面模型反射方程的多参数解石康杰,李广良,范桁,侯伯宇,ShiKangjie,LiGuangliang,FanHeng,HouBoyu

2+1维SU(2)格点规范场胶球质量及胶球波函数的收敛行为惠萍,HuiPing

600AMeVAu+Au碰撞的挤压效应分析霍雷,张卫宁,陈相君,张景波,刘亦铭,D.Keane,H.Liu,HuoLei,ZhangWeining,ChenXiangjun,ZhangJingbo,LiuYiming,D.Keane,H.Liu

正负电子对撞多粒子末态的动力学起伏高能物理与核物理 刘复明,刘峰,刘连寿,LiuFuming,LiuFeng,LiuLianshou

一种同位旋相关的核物质状态方程张丰收,陈列文,ZhangFengshou,ChenLiewen

密度和温度相关的对称能陈列文,张丰收,ChenLiewen,ZhangFengshou

奇异强子物质中的自由度的影响孙宝玺,李磊,宁平治,赵恩广,SunBaoxi,LiLei,NingPingzhi,ZhaoEnguang

A≈190区超形变带自旋指定的再讨论(Ⅲ)奇奇核吴崇试,周治宁,WuChongshi,ZhouZhining

Vlasov方程的数值求解黄文会,王光伟,HuangWenhui,WangGuangwei

腔耦合漂移管结构等长化腔列设计张沐天,徐韬光,周立农,郭伟明,ZhangMutian,XuTaoguang,ZhouLinong,GuoWeiming

直线加速器中的非线性空间电荷效应和发射度增长陈银宝,黄志斌,ChenYinbao,HuangZhibin

SHIELD程序靶设计的实用化及其在W靶参数设计中的应用徐春成,叶沿林,陈陶,应军,马经国,刘洪涛,XuChuncheng,YeYanlin,ChenTao,YingJun,MaJingguo,LiuHongtao

高能氩离子辐照硅产生的缺陷研究朱智勇,侯明东,金运范,李长林,刘昌龙,张崇宏,孙友梅,ZhuZhiyong,HouMingdong,JinYunfan,LiChanglin,LiuChanglong,ZhangChonghong,SunYoumei

Pomeron的胶子内容马维兴,刘龙章,L.S.Kisslinger,沈彭年,MaWeixing,LiuLongchang,L.S.Kisslinger,ShenPengnian

一个新的相对论的无奇异点的重子顶点形状因子马维兴,刘龙章,刘波,沈彭年,姜焕清,MaWeixing,LiuLongchang,LiuBo,ShenPengnian,JiangHuanqing

12C快中子辐射俘获反应中的共振现象赵维娟,刘建峰,霍裕昆,ZHAOWeiJuan,LIUJianFeng,HUOYuKun

193T1超形变带K=1/2的可能性吴崇试,李中华,WUChongShi,LIZhongHua

包含胶子自耦合的QGP本征激发的非线性频移陈继胜,李家荣,CHENJiSheng,LIJiaRong

张量耦合在改进的标量微分耦合模型中的作用高能物理与核物理 郭华,GUOHua

北京谱仪Ⅱ顶点探测器的离线刻度陈光培,袁野,毛泽普,刘靖,荣刚,邱进发,谢跃红,孙良峰,李佩琴,赵海文,张长春,李卫国,严武光,CHENGuangPei,YUANYe,MAOZePu,LIUJing,RONGGang,QIUJinFa,XIEYueHong,SUNLiangFeng,LIPeiQin,ZHAOHaiWen,ZHANGChangChun,LIWeiGuo,YANWuGuang

SFC轴向注入系统和中心区的研究和设计唐靖宇,蒋君章,李智慧,徐向阳,王义芳,尹全民,TANGJingYu,JIANGJunZhang,LIZhiHui,XUXiangYang,WANGYiFang,YINQuanMin

电子束的绝热展开杨晓东,宋明涛,夏佳文,魏宝文,吴军丽,YANGXiaoDong,SONGMingTao,XIAJiaWen,WEIBaoWen,WUJunLiHtTp://

同步辐射X射线掠入射衍射实验技术及应用姜晓明,贾全杰,郑文莉,刘鹏,冼鼎昌,蒋最敏,王迅,JIANGXiaoMing,JIAQuanJie,ZHENGWenLi,LIUPeng,XIANDingChang,JIANGZuiMin,WANGXun

230Acβ延发裂变的观测袁双贵,杨维凡,徐岩冰,潘强岩,何建军,熊兵,李英俊,YUANShuangGui,YANGWeiFan,XUYanBing,PANQiangYan,HEJianJun,XIONGBing,LIYingJun

八极形变系统的集体运动郭建友,阮图南,徐辅新,GUOJianYou,RUANTuNan,XUFuXin

同步辐射X射线源的剂量增强效应实验研究郭红霞,陈雨生,张义门,周辉,韩福斌,关颖,龚建成

北京同步辐射XAFS实验方法新进展谢亚宁,骆军,陶冶,张静,胡天斗

Mn掺杂对Nd-Fe-B纳米复合永磁合金结构的影响殷士龙,卞清,杨宏伟,谢国治,韦世强

共沉淀ZnO/γ-Al2O3体系EXAFS研究杨鹏程,蔡小海,郝俊昌,訾凤兰,谢有畅,胡天斗,谢亚宁,张静

同步辐射角积分光电子能谱实验及数据的归一化和处理奎热西,吴自玉,钱海杰,买买提依明,苏润,刘凤琴,冼鼎昌

Pr1-XSrxMnO3体系价带的光电子能谱研究奎热西,吴自玉,钱海杰,刘凤琴,冼鼎昌

K3C6O取向相变的同步辐射光电子谱研究徐亚伯,李宏年,鲍世宁,李海洋,钱海杰,刘凤琴,奎热西,贾金峰,薛其坤

同步辐射X荧光分析中的逃逸峰的测量和计算康士秀,孙霞,姚琨,吴自勤,黄宇营,巨新,冼鼎昌

南极乔治王岛上一些植物的同步辐射X射线荧光分析巨新,沈显生,康士秀,吴自勤,孙立广,张莉,尹雪斌,黄字营

SRXRF在浙江越窑古瓷元素谱分析中的应用研究范东宇,冯松林,徐清,张颖,冯向前,雷勇,程琳,沙因,柴之芳,黄宇营,何伟,权奎山,沈岳明

高压衍射光路的准直与散射背底屏蔽李晓东,刘景,李延春,杨世顺

ZnS:Eu纳米晶的高压相变研究潘跃武,曲胜春,崔启良,张葳葳,刘喜哲,刘景,刘冰冰,高春晓,邹广田

α-LiIO3的高压同步辐射研究张葳葳,崔启良,潘跃武,朱品文,马红安,邹广田,刘景,李延春,李晓东

几种蛋白质的真空紫外CD谱研究盛毅,李晓薇,李冬梅,陶冶

NaGdF4:EU3+和GdBaB9O16的VUV荧光性质由芳田,杨智,路培超,王颖霞,林建华,陶冶

同步辐射X光小角衍射法研究尿素对磷脂相变的影响尉志武,冯颖,王俊,董宝中,P.J.Quinn

小角X射线散射实验数据的初步处理赵辉,李志宏,董宝中,荣利霞,王俊

X射线衍射方法研究取代酞菁卟啉分子的SA和LB膜雷圣彬,王俊,董宇辉,徐赛龙,徐善东,曾庆祷,王琛,白春礼

同步辐射异常散射研究超薄金属多层膜罗光明,刘翠秀,王勇,王俊,吴忠华,丁永凡

YBCO薄膜微结构的表征高能物理与核物理 刘翠秀,陈向明,唐卫华,王勇,徐明,麦振洪,贾全杰,郑文莉,姜晓明,高矩

BaTiO3/SrTiO3超晶格Bragg衍射及其理论模拟崔树范,罗光明,于文学,陈向明,刘翠秀,李明,麦振洪,吕慧宾,陈正豪,贾全杰,郑文莉,姜晓明

CO/Cu多层膜反铁磁第一、第二峰耦合结构的磁电阻与结构研究谭伟石,游彪,张撷秋,吴小山,胡安,蒋树声,王俊,贾全杰,郑文莉,姜晓明

利用同步辐射确定晶体缺陷空间方位的方法于万里,罗永安,王明智,郑秋菊,张慧君,田玉莲,黄万霞

钼酸钆晶体畴结构的同步辐射白光形貌实时研究袁清习,徐军,潘守夔,黄万霞,田玉莲,蒋建华

同步辐射在ICF研究中的应用孙可煦,易荣清,黄天暄,崔延莉,杨家敏,江少恩,丁永坤,张保汉,王红斌,温树槐,郑志坚,崔明启,朱佩平,赵屹东,黎刚,唐鄂生

BSRF上同步辐射深度光刻的实验研究彭良强,伊福廷,韩勇,张菊芳

新型LIGA掩模板制造工艺研究陈迪,朱军,雷蔚,王水,张大成,伊福廷

实际尺寸慢正电子强束流转换靶的计算机模拟于润升,王宝义,马创新,曹兴忠,裴国玺,魏龙,叶铭汉

SSRF弧矢聚焦双晶单色器何建华,夏绍建,侯铮迟,巩金龙,姜晓明,赵雁

用改进的格点哈密顿量计算2+1维QCD0++胶球质量江俊勤,李洁明

TC2理论中tc夸克的联合产生岳崇兴,李建涛

暗物质粒子湮没生成的反质子谱孙腊珍,刘耀阳,江向东

二维可积系统的求迹公式和周期轨道的量子化宋建军,李希国

双参数形变谐振子湮没算符高次幂本征态的反聚束效应汪仲清

23Al的β+延发质子测量王宏伟,靳根明,吴和宇,张保国,肖志刚,段利敏,魏志勇,李祖玉,卢朝晖,柳永英,陈克良,胡荣江,朱海东,岑玲,王素芳,李湘庆,陈陶,华辉

129Ce高自旋态的形状变化李广生,戴征宇,刘祥安,张兰宽,温书贤,吴晓光,袁观俊,彭朝华,翁培,李生岗,杨春祥

中子数N=50核88Sr的高自旋态刘忠,M.Oshima,T.Ishii,T.Hayakawa,Y.Toh,Y.Hatsukawa,H.Sakurai,M.Notani,M.Ishihara

核形变对J/ψ压低的效应萨本豪,陆中道,苏宗涤

197Au中子辐射俘获过程中γ射线强度函数与能谱研究高能物理与核物理 刘建峰,赵维娟,王凤歌,苏宗涤

相对论重离子碰撞中π对相对动量分布陈小凡,陈志来,杨学栋,李助鹏

中子星的转动惯量与表面红移的研究李文飞,张丰收,陈列文

铁乳胶室中的簇射转换曲线的特征与γ/强子分辨季晓斌,傅宇,薛良,张学尧,李婕,李金玉,张乃健,何瑁,任敬儒,陆穗苓

矢量有限元方法精确计算轴对称谐振腔高阶模韦石,林郁正

相对论电子束对波的相速的影响潘卫民,李中泉,谢羲

高能物理范文第5篇

北京正负电子对撞机建成以来。已经取得“T质量精确测量”、“发现新粒子X1835”等为国际高能物理学界所瞩目的成果。面对辉煌的业绩,从事高能物理研究的科技人员清醒地知道,我国高能物理事业的每一项进步,都离不开中央领导的关心和大力支持……

说:物质是无限可分的,质子、中子、电子,也应该是可分的……不过,现在实验条件不具备,将来会证明是可分的

作为党和国家的领袖,虽然日理万机,却一直对自然科学抱有浓厚兴趣,读了许多自然科学方而的书籍和资料。早在20世纪50年代初期,他就对“物质无限可分”问题有着自己的思考和见解,在不同场合。多次淡及这个问题。

1955年1月15日,在中央书记处扩大会议上,以哲学家的见解提出了原子的内部结构问题:“原子核是由中子和质子组成的吗?”当时在场的核物理学家钱三强随口回答:“是这样。”接着又问:“那质子、中子又是由什么东西组成的呢?”这个问题虽然并不离奇,但在当时要准确回答也并不容易,钱三强实话实说:“这个问题正在探索中。根据现在研究的成果,质子、中子是构成原子核的基本粒子。所谓基本粒子,就是最小的。不可再分的。”

略加思索,然后说:“我看不见得。从哲学的观点来看,物质是无限可分的。质子、中子、电子,也应该是可分的,一分为二,对立统一嘛!不过,现在实验条件不具备,将来会证明是可分的。你们信不信?你们不信,反正我信。”

1963年8月,复刊后的《自然辩证法研究通讯》第一期,刊登了日本物理学家坂田昌一的文章《基本粒子的新概念》。文章提出基本粒子并非不可分。读后,极为赞赏。

1964年8月,在北戴河主持中央会议。18日下午,他同龚育之等几位哲学工作者又谈到坂田昌一的文章:近几十年来。科学家把原子核分解了。有质子、反质子,中子、反中子,介子、反介子,这是重的,还有轻的。至于电子同原子核可以分裂,那早就发现了。……电子本身到现在还没有分裂。总有一天能分裂的。“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,这是个真理。

1964年8月23日,在北京接见参加北京科学讨论会的各国代表团团长时,当面称赞日本科学家代表团团长坂田昌一“你的文章写得好”,使坂田极为兴奋。第二天,又将周培源、于光远请到中南海,再次谈起坂田昌一的文章及许多自然科学基础理论问题。运用辩证唯物主义理论,阐明宇宙从大的方面看来是无限的,从小的方面看来也是无限的。不但原子可以分,原子核可以分,基本粒子也可以分。

从哲学角度多次论述的“物质无限可分”问题,本是来源于物理学家的实验结果。但它反过来又影响着物理学家去研究“基本粒子”更深层次的结构。正是在这种辩证唯物主义思想的鼓舞、指引下,以朱洪元院士、胡宁院士为首的中国高能物理理论工作者于1966年提出了关于基本粒子的“层子模型”理论,受到国际物理学界极大关注。

邓小平对力一等人说,联合所的问题如何处理?就是一个字:“吹!”

1956年初。中共中央发出“向科学进军”的号召。3月。在直接领导下,国务院科学规划委员会依据“重点发展,迎头赶上”的指导方针,制定了《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》(即《十二年科学技术发展规划》)。其中就将“原子核物理与基本粒子物理”确定为今后12年内物理学重点发展的三门学科之一。

高能物理实验研究在很大程度上需要依赖能产出高能粒子束的大型科研装置。就中国当时的财政状况及其他一些原因,还没有能力建造这样的设备。

恰在此时,当时的社会主义阵营各国的科技界代表。在莫斯科签署了组建“联合核子研究所”(简称联合所)的协议,所需经费由各成员国共同承担(中国每年需向该所支付约2000万元人民币的外汇)。所址设在莫斯科州北端的杜布纳,这里有当时世界上最大的高能粒子加速器。

1956年秋,联合所正式成立,中国陆续派出包括著名物理学家王淦昌、张文裕、朱洪元、周光召、何祚庥等130余位科技工作者到该所工作。王淦昌领导的中国专家小组在这里经过数万次的实验观测。成功发现“反西格马负超子”的存在。

然而。令人遗憾的是,联合所建所后的9年里,所长、行政所长、各研究室主任等重要岗位均被苏联人把持,其中的一些人霸气十足,独断专行,各成员国多有怨言。特别是当时的苏共领导人不断加剧的反华行径,令中国科学家愈加愤慨。

1965年3月,一个星期天的早晨,时任第二机械工业部(简称二机部)40l所副所长的力一突然接到部办公厅电话,说邓小平有要事召见他和有关部领导。邓小平对力一等人说,你们关于联合所情况的报告政治局常委研究过了,我们在政治上绝不能与苏修同流合污,在经济上也不能再受他们的剥削了。联合所的问题如何处理?就是一个字:“吹!”

不久,国务院任命力一作为中国全权代表,于6月初率团前往莫斯科杜布纳参加联合所的会议。会上,力一依据中央指示精神列举了苏方独霸联合所的问题。并提出联合所的领导职务由各成员国轮流担任、清查财务账目等六项改革措施。苏方对力一的发言置若罔闻。并企图在大会闭幕式上强行通过他们起草的所谓“决议”。就在会议执行主席要将“决议”交付表决的那一瞬间。力一起身郑重宣布:中国退出联合所!从1965年7月1日起。中方不再承担对联合所的任何义务。

1965年6月23日。中国在杜布纳联合所工作的全体人员回到北京,在火车站受到二机部副部长钱三强等领导的热烈欢迎。不久。国家科委主任聂荣臻又在北京科学会堂接见了全体回国人员。

指示:“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究,应该成为科学院要抓的主要项目之一。”

1964年11月,率领中国党政代表团访问苏联。在莫斯科接见了当时在联合所工作的中国组负责人张文裕。听取有关联合所情况汇报后,当即表示:“看来在国内我们自己也必须发展高能物理这门科学。”

中方正式退出联合所之后不

久。中共中央就决定由聂荣臻主持,继续利用每年2000万元人民币在国内投资建造自己的高能加速器,并成立了高能筹建组,着手预先研究。不幸的是,“”于1966年爆发,建造高能加速器的计划也就此搁置。

“”期间,科研单位无法进行正常的科研活动,承受着被“改造”压力的科研人员。每周仅有的四个半天业务时间还常被挤占,不少人被迫改行。一些“坚守”高能物理学科的实验工作者,只能到设在云南省东川市海拔3200多米高山上的401所一分部宇宙线观测站,以“头顶蓝天,脚踏云海,胸怀祖国,放眼世界”的豪情,利用20世纪60年代中期中国自行研制的当时世界上最大规模的云雾室组,观测宇宙线粒子的产生及其相互作用。1972年,他们在自己拍摄的数万张粒子径迹照片中,发现一个可能的重质量荷电粒子。这个粒子的质量可能比质子重10倍,很难用已知的粒子来解释它,如果能够确定这是一个新的粒子,在物理学上将具有重要意义。

这个观测结果,很快报告到那里,他十分慎重地要求有关方面在公布这个结果之前必须做好相关的验证和准备工作。因为准备将这一重要发现向报告。他必须把问题了解得十分清楚才行。

1972年9月至10月,诺贝尔物理学奖得主李政道第一次回中国探亲、讲学。当他到达北京的时候,要二机部401所一分部的张文裕去见李政道,听听他对这个物理发现的看法。

10月14日,接见李政道时,也谈到这个问题。李政道如实表达了自己的看法。与此同时。还就选派高能物理研究人员出国学习、工作和邀请外国专家来华进行高能物理学术交流等问题。听取他的意见和建议。接着,又让张文裕就中国拟建造高能加速器征求李政道的意见。

1972年8月18日,张文裕、朱洪元、谢家膦等18位科学家给写信,反映中国高能物理研究工作十几年来五起五落,发展方针一直未定,有关高能物理发展的初步设想上报后也一直没有回音等情况,并就这些问题简要阐述了他们的看法,提出必须发展高能物理及建造高能加速器,以改变中国高能物理的落后状况。还建议尽快成立高能物理研究所。9月11日。写信给张文裕、朱光亚,对高能物理研究和高能加速器的预制研究工作作出指示:“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究,应该成为科学院要抓的主要项目之一。”并要求朱光亚召集有关方面认真研究。

为了落实关于高能物理研究和高能加速器预制研究的指示,中国科学院和二机部经过研究,于1973年1月8日联合向国务院报送了《关于高能物理研究和高能加速器预制研究的报告》。报告提出高能物理研究的方向任务应以“基本粒子”的基础研究为主,同时进行高能核物理的基础研究:为了加强科学实验,需要建立高能物理实验基地;在401所一分部的基础上组建中国科学院高能物理研究所;适当集中高能物理研究方面的力量;派人出国考察:召开会议讨论高能物理理论工作任务及论证高能加速器方案等六项建议。1月21日。批示“同意”。并要求在2月份召开报告中所提的会议。

随后,中国科学院、二机部于1973年2月1日决定组建由中国科学院领导的高能物理研究所(简称高能所),其主要任务是进行高能物理研究和高能加速器预制研究。同时决定张文裕院士为首任所长。

1973年3月13日至4月7日,中国科学院在北京召开了高能物理研究和高能加速器的预制研究工作会议(即“香山会议”)。有关的科研机构、大学和工业部门共36个单位的119位代表参加。会议对发展中国高能物理研究和高能加速器研究的长远要求和近期部署进行了广泛和认真的讨论,决定1980年以前为高能加速器的预制研究阶段,争取提前完成。

1975年3月13日,身患重病正在住院治疗的和刚刚复出主持国务院工作的邓小平共同批示,同意余秋里《关于高能加速器预制研究和建造问题的报告》。准备在10年内。经过预研,建造一座能量为400亿电子伏的质子环型加速器。根据邓小平的批示,国家计委于3月29日召开有国家建委、中国科学院、一机部、二机部、四机部、冶金部、石油化工部和北京市计委、国家计委劳动局、国家计委物资局负责同志参加的会议。商定成立由中国科学院为组长单位的高能加速器预制研究工程领导小组,并同意将高能加速器预制研究工程列为国家重点科研项目,工程代号定为“七五三”工程。

邓小平对方毅等人说:“这件事(指玉泉路高能加速器预制研究基地的建设)现在不能再拖了。我们下命令,立即开工,限期完成。”

1976年10月粉碎“”后,高能加速器预制研究工程第一期工程即将开工。北京市环境保护办公室以该工程可能对周边环境造成辐射危害为由向北京市提出一份《汇报》,致使原已经国家计委等有关部门批准当年开工的第一期工程项目突然被撤销。

1977年5月10日,张文裕、赵忠尧、何泽慧、谢家麟、朱洪元等36位科学家写信给,反映高能加速器的预制研究遇到重重困难,建议国家计委组织有关方面尽快对工程建设再次进行论证,并希望中央采取措施,加强对工程的领导。

8月17日,邓小平在同方毅等谈到中国拟建设高能物理实验中心时说:“我们需要有这样一个中心,没有这样一个中心,不仅是高能物理的研究受影响。半导体、电子学的研究也上不去。这个中心要不要进口设备?前年我到法国去,参观了他们的原子能发电站,干净得很,不存在什么污染问题。这件事(指玉泉路高能加速器预制研究基地的建设)现在不能再拖了。我们下命令,立即开工,限期完成。”

10月26日。国家计委、国家科委在给国务院的《关于加快建设高能物理实验中心的请示报告》中提到,高能物理实验中心的建设目标是到20世纪末,建成当时世界第一流的高能加速器,并在实验物理和理论物理研究方面出世界第一流的人才和成果。11月15日。、中共中央批准了国家计委、国家科委的这个请示报告。同意将这个中心建在北京市昌平县。这预示着中国高能物理研究将进入一个新的发展阶段。11月25日,高能物理实验中心工程指挥部召开第一次会议,研究了相关问题并决定这项工程的代号为“八七”工程。

为加强中外高能物理合作及听取国外专家的意见和建议,1977年8月至10月,邓小平、先后接见了来华访问的美籍高能物理学家丁肇中、欧洲核子研究中心总主任阿达姆斯、美籍高能加速器专家邓昌黎。同他们讨论了中国建造高能加速器和发展高能物理研究的问题。

1978年3月,全国科学大会胜利

召开。邓小平在会上作了重要讲话,明确指出“现代化的关键是科学技术现代化”,“知识分子是工人阶级的一部分”。重申“科学技术是生产力”这一马克思主义基本观点。与此同时。方毅在会上宣布了中国发展高能物理的十年规划,在全世界引起巨大反响。

经过有关方面反复研究,并考虑丁肇中、邓昌黎等国外专家的建议,为了使中国第一台加速器有可能做更多有意义的物理工作。经邓小平批准,中国第一台加速器的能量指标提高到500亿电子伏特。

在邓小平提议下。1978年1月,唐孝威等6位科研人员前往设在汉堡的西德电子同步加速器研究所,参加丁肇中领导的MARK-J实验。临行前,方毅按照邓小平的指示,亲自到高能所接见他们,语重心长地嘱咐他们:“党中央对建设高能物理实验中心很重视,我们一定要同心协力,在我们这一代把这件事搞起来。希望你们要有不把本领学到手不罢休的决心,学成回来赶上实验中心预制工程的建设。要天天想到你们背后有8亿人民,有一个中华人民共和国。”

接着,中国又相继派出数十位科技人员到美国、日本和欧洲的高能物理实验室和大学工作、学习。

1979年初,邓小平率领中国政府代表团访问美国。1月31日,在邓小平和美国总统卡同主持下,由中国国务院副总理兼国家科委主任方毅和美国能源部部长詹姆斯・施莱辛格,在白宫签订了《中华人民共和国国家科学技术委员会和美利坚合众国能源部在高能物理领域进行合作的执行协议》,这是中美政府间第一个学科领域内的合作协议。根据协议要求,成立了中美高能物理联合委员会,负责合作计划、合作项目的签订与执行。随后,6月11日至13日。中美高能物理联合委员会第一次会议在北京召开,双方签订了《中华人民共和国科学技术委员会和美利坚合众国能源部在高能物理领域进行合作的执行协议的附件》和《一九七九年六月至一九八零年六月中美高能物理技术合作项目》。会议期间,邓小平、方毅接见了中美高能物理联合委员会全体成员,邓小平对他们说:“我们中国这么穷、这么落后的国家,搞这么件事。人们就提出一个问题:该不该搞?欧洲中心总主任阿达姆斯就向我提出了这个问题。我就说,不搞也可以。但我们想,既然要搞四个现代化。就得看高一点。看远一点。这是一个难的事情,但可以带动许多方面,也许这个决心可以帮助我们把发展的程度提高得快一点。我们也有懂行的,他们非常积极,我给他们当后勤部长,所以下了这么个决心。现在看来,这个决心恐怕是对的。”

中共中央书记处决定:“玉泉路的加速器建设,原则上同意不下马。”

1979年6月下旬,五届全国人大二次会议上指出,当前以及今后相当长一个历史时期。我们的主要任务就是有系统、有计划地进行社会主义现代化建设,要集中3年时间,认真搞好国民经济的调整、改革、整顿、提高,把它逐步纳入持久的按比例高速度发展的轨道。

在调整、整顿的大环境中,此后一段时间,“高能物理实验中心”的筹建工作进展十分缓慢。

1980年5月22日,高能所张文裕、赵忠尧等39人就建造高能加速器问题写信给、邓小平、等中央领导,对高能物理实验中心的设计任务书先后3次上报国家计委均未获批准。加上国内外对中国当时建造高能加速器不断有反对意见而深感忧虑,同时强调“高能物理是当代物理学的前沿,是基础科学带头的项目之一”、“历史经验告诉我们,物理学的每一重大突破,都能够促进生产技术的飞跃发展”、“高能物理和其他自然科学一样。必须以实验作为基础”、“有了高能物理实验基地。就能积聚人才、培养人才,有利于改变在科学技术上长期跟在外国人后面走的状况”等4条理由。恳切希望高能物理不要下马,继续给予必要的支持,尽快批准高能物理实验中心的设计任务书。

6月4日,国务院对高能物理实验中心第一期工程建设问题进行批复,同意在北京建设高能物理实验中心。然而,仅仅过了半年,出于对国民经济调整的整体考虑。国家计委还是决定停止“高能物理实验中心”的筹建工作。

1981年1月29日,中共中央书记处第80次会议决定:“玉泉路的加速器建设,原则上同意不下马。”根据这个决定,国家计委要求对玉泉路高能加速器预制工程提出调整方案。5月。高能所在征求国内外专家意见的基础上提出了建造2x22亿电子伏特正负电子对撞机的方案,在国家科委和中国科学院联合召开的“高能物理玉泉路研究基地调整方案论证会”上获得原则通过。

1981年9月,中国科学院数理学部在北京召开“2x22亿电子伏特正负电子对撞机预制研究方案论证会”。会议认为这台对撞机如果能尽快建成,不仅可以开展有意义的物理研究工作,而且可以利用电子储存环产生的同步辐射开展生物、医学、材料科学等方面的应用研究。

12月5日,邓小平在李昌、卢嘉锡、钱三强关于请求批准正负电子对撞机预制研究方案的信上批示:“这项工程已进行到这个程度,不宜中断,他们所提方案比较切实可行,我赞成加以批准,不再犹虑(豫)。”

12月25日,邓小平又在会见李政道之前就对撞机工程指示中国科学院:“按5年为期,经费要放宽一些,不要再犹豫不决了,这个益处是很大的。”并在会见李政道时,亲自向他说明了中国领导人对建造北京正负电子对撞机的决心。

此后,高能所在完成预制研究方案的初步设计后,陆续开始关键部件样机的试制和重点非标部件的预制研究。

1983年4月,国务院批准国家计委《关于审批2×22亿电子伏特正负电子对撞机建设计划的请示报告》,北京正负电子对撞机工程正式立项。12月15日,中共中央书记处笫103次会议决定将该项工程列入国家重点工程建设项目,并决定成立由中国科学院、国家计委、国家经委和北京市的有关领导组成的工程领导小组。不久,又组成了有14个部委相关部门参加的工程非标准设备协调小组,组织全国上百个科研单位、工厂、高等院校协同攻关;土建工程程则由北京市负责全力保证。

1984年6月,中国科学院受国家计委委托,召开专家会议,审查通过了《北京正负电子对撞机工程扩初设计》。9月,国务院批准了国家计委《关于审批北京正负电子对撞机建设任务和规模的报告》,增加了同步辐射实验区的建设,明确了“一机两用”的方针,总投资确定为2.4亿元人民币。

邓小平说:“过去也好,今天也好,将来也好,中国必须发展自己的高科技,在世界高科技领域占有一席之地。”

1984年10月7日,北京正负电子对撞机工程在北京西郊的高能所破土动工。上午10时,邓小平、万里、杨尚昆、方毅等党和国家领导人来到工地为工程培土奠基。基石上镌刻着邓小平题

写的“中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机国家实验室”。

奠基典礼上,邓小平走到张文裕所长身旁与之亲切交谈。张文裕满怀几代“高能人”梦想成真的喜悦,十分激动地说:“我的愿望终于实现了。”邓小平则坚定而又意味深长地说:“我相信,这件事不会错。”

1988年lO月16日凌晨,中国科学技术史上最大科研工程――北京正负电子对撞机首次实现正负电子对撞,实现了邓小平提出的“我们的加速器必须保证如期甚至提前完成”的目标。

1988年10月24日,邓小平、杨尚昆、等党和国家领导人再次前往高能所,与工程建设者的代表一起庆祝这一重大成就。邓小平参观对撞机之后,在高能所报告厅发表了重要讲话:“过去也好,今天也好,将来也好,中国必须发展自己的高科技,在世界高科技领域占有一席之地。如果60年代以来中国没有原子弹、氢弹,没有发射卫星,中国就不能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位。这些东西反映一个民族的能力。也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”

那天。邓小平还给在座的同志讲了一个小故事:“有一位欧洲朋友,是位科学家,向我提出了一个问题:‘你们目前经济并不发达。为什么要搞这个东西?’我就回答他,这是从长远发展的利益着眼,不能只看到眼前。”

北京正负电子对撞机投入运行以后,性能稳定。成为国际上在“3-5GeV能区”稳定运行、产生数据量最大的实验设施。高能所科技人员利用这台装置取得了一系列国际公认具有世界水平的物理实验成果。在国际上引起很大反响。同时,作为同步辐射装置,在凝聚态物理、材料科学、地球科学、化学化工、环境科学、生物医学、微电子技术、微机械技术和考古等应用研究领域也取得了一大批可喜的成果。对撞机的建成使中国电子学、微波和高频、超高真空等方面有了较大突破和提高,有力地推动了中国机械、电子工业技术的发展。

国际合作是世界各国发展高能物理实验研究的通用方式。在对撞机建成并投入稳定运行之后,中国才有条件作为东道国组织多国科学家参与大规模的物理实验,进行以中方科学家为主导的国际合作。

党和国家领导人也高度重视高能物理和先进加速器技术的持续发展,国家科教领导小组两次听取中国科学院的有关汇报。2000年7月,国家科教领导小组第7次会议审议并原则同意中国科学院《关于我国高能物理和先进加速器发展目标的汇报》,同意对北京正负电子对撞机进行重大改造,用较少的投入继续取得高水平的研究成果。

2003年3月12日,国家发展计划委员会正式批准了北京正负电子对撞机重大改造工程项目,建设工期5年,总投资为6.4亿元。

2004年1月,北京正负电子对撞机重大改造工程动工建设。2008年7月,北京正负电子对撞机重大改造工程的建设任务完成,不超预算。随后的设备调试工作进展十分顺利。很快就创造了这个能区加速器亮度的世界新纪录。改造后的北京正负电子对撞机将在其工作能区继续保持世界领先地位,成为国际上最先进的高能物理实验装置之一。

高能物理范文第6篇

近年来,研发了许多新的统计技术以及相关的复杂的软件包。对于从事高能物理研究的科学家,尽快掌握这些统计知识的需求急速增长。本书正是服务于这一目的。

本书内容共分12章:1. 基本概念(R.Barlow);2. 参量估计(O.Behnke and L.Moncta);3. 假设检验(G.Schott);4. 间隔估算(L.Demortier);5. 分类(H.Voss);6. 展开(V. Blobel);7. 约束拟合(B.List);8. 如何处理系统的不确定性(R.Wanke);9.理论的不确定性(M.Diehl);10. 高能物理常用的一些统计方法(C.Hensel 和 K.Kroninger); 11. 分析选析(A.Heijboer 和 I.van Vulpen);12. 在天文学中的应用(H.B.Prosper)。

本书注重适用性,阐述尽可能具体,各章内容中插入了许多特定的设计实例。每章后面都提供了一些练习题,提示、解答和一些必要的软件(可以在出版商提供的网页上找到)。本书适用于实验类型的高能物理相关专业的研究生和实验工作者。

丁亦兵,教授

高能物理范文第7篇

高能物理世界的神秘与美好,令无数中外科学家为之痴迷。如果从少年时期萌发的对物理学朦胧的“初恋”算起,“国家青年”入选者,北京大学物理学院的杨李林已经在这条高深莫测、没有尽头的探索之路上,坚定前行了十余年。这位80后的研究员,正逐渐开始在当今理论物理研究领域的前沿崭露头角。 开启高能物理的征程

自1998年走进北京大学物理学院那天起,杨李林的人生与高能物理正式结缘。

高能物理不但研究构成物质世界的基本元素、物质间的相互作用规律、宇宙的起源与演化等“终极”科学谜题,它在精密机械、高真空、超导、快电子学、计算机和网络等先进技术中发挥的关键作用,更让这个学科在近几十年内迅速成为科学家必争之地,甚至在一定程度上“反映了国家科技的总体实力和地位”。统计数据显示,从1901年诺贝尔奖诞生之日起,100多位诺贝尔物理学奖得主中,就有40多人的研究与高能物理有关。

从事高能粒子物理的科研工作,所必须的前期准备相当漫长,需要学习的基础课程非常之多。借助于北京大学开放的课程设置,杨李林在本科阶段就能够选修各种高阶的研究生课程。在这个过程中,杨李林欣喜地体验到,之前在科普读物中接触到的各种神奇的现象逐渐转变为一个个深刻的原理和精妙的公式。特别令杨李林感兴趣的是量子规范场论这门课程。量子规范场论是当今粒子物理标准模型的基石,它有着优美的对称性和简洁的定义,同时又有着丰富的数学和物理内涵,让杨李林沉醉不已。

这些课程的学习,使得杨李林对于物理世界朦胧的好奇心更加具体化。好奇心是开启科学研究旅程的一把钥匙,杨李林手持这把钥匙,开启了高能物理世界的一扇扇奥秘之门。

量子色动力学(QCD)是粒子物理标准模型中用来描述强相互作用的一种量子规范场论。它对于高能强子对撞机物理的研究至关重要。杨李林在北京大学攻读博士学位期间,就在QCD方面接受了系统的训练,并将其作为他研究工作的一个重要内容。2007年博士毕业后,杨李林来到德国的美因茨大学担任博士后研究员。在这里,他开始与合作者一起,对QCD中的很多重要问题展开深入的研究。

2008年是大型强子对撞机(LHC)开始运行前的最后一年,人们对于这一具备前所未有的超高能量的对撞机充满期待,设想着在LHC上发现希格斯粒子和各种新奇的物理现象。LHC是一个让高能质子之间相互碰撞的实验仪器。在LHC上,希格斯粒子的主要来源是由质子中的胶子组分通过量子效应而产生的,即所谓的胶子融合过程。而胶子正是QCD理论中强相互作用力的携带者,它们之间具有非常复杂的非线性自相互作用。正因为如此,这一碰撞过程受到很强的QCD量子效应的影响,很难做出非常精确的理论预言。杨李林和他的合作者当时正在考察改进对这一过程计算精度的可能性。他们在一次讨论中突然想到,有一类非常重要的量子效应实际上具有一个非常简单的来源。他们进而提出了一种新的方法,可以非常精确地计算这一类量子效应。以此为基础,他们得到了当时世界上对于这一过程最为精确的理论预言。

完成对希格斯粒子产生过程的研究之后,杨李林的目光立即被另一个非常有趣的问题所吸引。这就是QCD以及更为一般的量子规范场论中的红外发散问题。QCD或者说强相互作用的一个重要特性是所谓的渐进自由,即表征相互作用强度的耦合常数在能量很高的时候比较小,而在能量很低的时候则会变得非常大。发现这一特性的三位物理学家于2004年获得了诺贝尔物理学奖。红外发散就是由能量非常低的胶子所产生的。当计算中出现红外发散时,往往意味着所采用的微扰计算方法并不完全适用。此时就需要重新审视是否有其它的因素来消除这种红外发散,或者把不能计算的部分剥离开来单独进行考虑。由此可见,对于红外发散的理解,具有很重要的理论和实际意义。

当时正是2009年,LHC即将开始运行,实验物理学家对于高精度的QCD计算的需求空前旺盛。在这样的大背景下,国际理论物理学界对于QCD中的散射振幅及其红外发散的研究也进展神速。特别是对于零质量的粒子参与的散射过程,其红外发散的结构已经有了一个比较清楚的图像。然而,一旦引入粒子的质量,事情就变得复杂起来,长期以来人们只有一些相对粗糙的了解。2009年初,QCD理论的权威George Sterman教授所领导的团队对这个问题进行了探索,试图得到更为准确的图像。然而,他们遇到了一个非常复杂的积分,没有办法计算出来,最终只能以部分进展的形式发表了他们的结果。

得知这个情况后,杨李林很感兴趣,他与合作者很快一起投入力量,决心攻克这个难题。事情并不那么顺利,两个月的时间过去得很快,他们虽然了解了这个积分的很多性质,但还是没有找到计算的方法。这段时间,杨李林的脑海几乎都被这个问题给占据了。无论是吃饭时还是睡觉前,杨李林都要思考无数遍他们已经获得的信息和可能的突破口。这样的努力终于有了回报,一天早上起床后,杨李林脑子里突然灵光一现,他把已有的信息“拼装”起来,居然“猜”出了一个可能的答案。他非常兴奋,立刻赶到办公室将这个猜测告知了另外两位合作者。他们一起对这个答案进行了各种检验,几乎肯定它就是正确的结果。

虽然“猜”出了答案,杨李林并不满足。对他来说,还欠缺一个严格的证明,这让他寝食难安。整整两天时间,他的心思都花在寻找这个证明上面。第二天傍晚,他像往常一样坐上回家的公交车。在车上,他突然产生了一个新的想法,马上拿出笔记本电脑开始在上面计算起来。回到家时,他已经编写完成了用于计算的程序。他插上电源,一边让电脑开始进行计算,一边照常去准备晚餐。经历了这么长时间多次的失败,此刻他的心情是忐忑不安的。因此,当他准备完晚餐回到电脑旁边,发现屏幕上出现了他想要的结果时,他几乎不敢相信自己的眼睛。他做了好几次检查确认没有错误之后,把这个好消息通知了他的合作者。他们立刻着手把结果写成论文,并最终发表在理论物理学的顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

有了关于红外发散的理解,杨李林敏锐地觉察到,这些结果可以很好地改进关于对撞机上顶夸克产生过程的研究。他立即向合作者建议进入这一领域。他的判断没有错。他们在顶夸克领域的一系列工作成为Tevatron和LHC对撞机上各大实验组在测量顶夸克对产生时采用的标准理论参考文献。基于他们的研究,Tevatron上的D0实验组在历史上首次直接测量到顶夸克在改进的最小减除方案下的质量。他们的工作还被粒子数据工作组(PDG)于2012年的新版《粒子物理评论》(Review of Particle Physics)收录。《粒子物理评论》是粒子物理学的权威指南,包括了粒子物理各个领域最重要的进展。

这些研究成果奠定了杨李林科研之路坚实的基础,此后,他来到瑞士的苏黎世大学,继续深化和拓展他的研究领域。这位年轻的研究员,逐渐开始在国际理论物理学界崭露头角。 兴趣是科研的原动力

诺贝尔化学奖得主、著名结构生物学家布莱恩・科比尔卡曾说过,真正的科研离不开坚持和兴趣。因为成功从来不是一件容易的事,只有经历无数失败后,才能最终迎来成功。在不断尝试的过程中,如果没有兴趣的驱动,很难坚持到最后。

出生于湖北的杨李林自幼就表现出对于自然科学的喜爱。杨李林回忆道,他从小就热衷于思考各种自然现象背后的规律,也喜爱阅读各类科普书籍。初中毕业时,理科成绩一向优异的他被全国理科实验班录取。当时那个实验班每年会在全国择优招收一百名学生,分成四个班,其中三个在北京,一个在上海。15岁的杨李林面临着一个艰难的抉择。选择进入理科实验班,意味着要远离家人和故乡,这对于小小的他来说是一个巨大的压力。

在父母的支持下,杨李林决定还是跟随自己的兴趣,来到了上海华东师范大学二附中,进入全国理科实验班,并在这里度过了快乐的三年。由于没有高考的压力,杨李林可以完全凭兴趣自由地选择修习的课程。他只花了一年时间便把高中的大部分课程自学完了。此后,借助华东师范大学的图书馆资源,他自学了许多大学的基础课程,阅读了包括数学、物理、化学、生物、计算机等专业的大量书籍。出于对物理学的兴趣,他还经常去上海复旦大学物理系旁听。这种开放式的学习模式让杨李林有了自由学习和接触各类专业课程的机会,大大开阔了他的视野,也无形中让他习得了科研的执著和坚毅。他后来对高能物理的热情即从此时开始逐渐萌芽。

1998年,杨李林进入北京大学物理系。在这里,未名湖的如画风光与物理世界的奇妙深奥都深深吸引着他。对物理研究的兴趣与热情让杨李林的天赋发挥到极致,专业课成绩始终名列前茅。通过这些课程,他得以全面地了解物理科学各个领域的基础知识和研究现状,并最终确定高能物理作为他探索的目标。2002年,杨李林选择留在本校理论物理研究所攻读博士。2007年博士毕业时,他再次面临人生的多重选择,经过艰难的思想斗争与全面考虑,杨李林决定出国继续从事科研工作。

不登高山,不知天之高也;不临深谷,不知地之厚也。杨李林深知,只有站在世界范围的坐标体系中,才能看清自己的位置;只有立足于国际学术前沿,才能真正提高自己的学术水平。2007年到2012年的五年间,杨李林先后在德国美因茨大学和瑞士苏黎世大学做博士后研究。这五年让他收获颇丰。此时的他已羽翼丰满,只待飞翔,在欧洲打下的学术基础,为他积蓄了足够的科研实力回国发展。 探索无尽的未知

2012年10月,杨李林接受北京大学物理学院的聘请,成为该校理论物理研究所的百人计划研究员。次年,他申请了中组部的青年项目,并于2014年获得通过。

也正是在2012年到2013年期间,LHC上的ATLAS和CMS实验组宣布了希格斯粒子这个振奋人心的发现。此时国内外的物理学家纷纷把工作的重心转向对于希格斯粒子性质的研究。特别是为了确定这个新粒子的性质是否与标准模型中的希格斯粒子完全吻合,还需要理论上和实验上的更多进展。

在北京大学这个对于杨李林来说既熟悉又陌生的地方,他很快适应了新环境,全身心地投入到研究工作中。与国内外的合作者一道,他继续在QCD、希格斯物理、顶夸克物理等方面发挥着自己的能量,做出了许多有国际影响力的工作。

对于未来,杨李林表示,虽然我们发现了期待已久的“上帝粒子”,但对于其性质还并不完全清楚,需要进一步去探索。此外,天文上对于暗物质的观测、中微子振荡等实验现象都对粒子物理的标准模型提出了挑战,而标准模型的理论本身也给出一些迹象表明它在更高的能量上可能并不完备。这些疑问,有可能可以在LHC上找到答案。2015年,LHC将在更高的能量上重新开始运行,与LHC物理相关的研究,特别是结合QCD理论和唯象学的研究,必然会越来越受到国际上的重视。在中国,LHC物理的研究正在逐渐形成一个由全国范围内很多学术单位所构成的一个研究群体。杨李林希望能以北京大学为依托,投入到这个群体中去,尽可能地贡献自己的力量。

不过,杨李林同时表示,对于理论物理尤其是高能物理来说,研究的道路可能会比较漫长。虽然在LHC上发现了希格斯粒子,但对于下一个新发现在什么时候产生,谁也无法预测,因此科研人员要特别耐得住寂寞。LHC还要再继续运行十多年,而人们已经在考虑未来建造更大规模的对撞机的可能性,这对于探索物理世界更为基本的规律是必须的。如果这样的对撞机能够建造在中国,势必将极大地带动中国的高能物理研究,使中国真正成为高能物理的世界中心。

高能物理范文第8篇

关键词:高能物理,TeV能量对撞机,标准模型精确检验,粒子探测技术,标准模型外的新物理

HighenergyphysicsintheDepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina

MAWen\|GanWANGXiao\|Lian

(DepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China)

AbstractAnoverviewisgivenofthedevelopmentofhighenergyphysicsintheDepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina.Wesummarizetheprogressoverrecentyearsinbothphenomenologytheoryandexperimentalresearch.

Keywordshighenergyphysics,TeVenergycolliders,precisetestoftheStandardModel,particledetectiontechnology,newphysicsbeyondtheStandardModel

1引言

高能物理研究当前仍然是基础物理科学的最前沿,被认为是最重要的学科之一.它深刻地影响着人类对物质世界认识的基本观念.在基础理论研究方面,高能物理在不懈地探讨微观物质结构及其相互作用、质量起源、时空本性等基本理论问题,这些研究又和宏观宇宙学之间存在很强的互相推动作用.

高能粒子对撞机是研究物质最基本的结构和相互作用规律的重要、有效的工具.对高能物理的研究和其研究手段的每次重大突破都会带来物理学新领域、新方向的发展,甚至新的学科分支的产生.它对于加深人类对物质世界更深层次基本规律的认识有着重要意义.即将投入运行的TeV能量大型强子对撞机(LHC)和计划建设的国际直线对撞机(ILC)便是验证高能物理理论的极好的大型设备.

随着新一代的超高能量的对撞机实验数据的获取,高能物理的研究将面临着又一次新的重大突破.理论上预言的黑格斯粒子和可能的新物理信号将会被发现.这些将会是本世纪初物理学的重大进展.粒子物理的发展涉及了多种学科和前沿技术.粒子物理实验科学实际上与加速器技术、粒子探测技术等近代物理技术密切相关.实践证明,粒子物理实验技术的创新对国民经济领域中诸多技术问题的解决具有重大作用.

下面我们对中国科学技术大学(以下简称中国科大)近代物理系的高能物理研究发展现状进行两方面的介绍:一是高能物理唯象理论研究方面;二是高能物理实验研究方面.

2高能物理唯象理论研究

高能物理唯象理论研究始于1985年,当时中国科学技术大学参加了丁肇中先生领导的DESYMARK\|J实验和欧洲核子研究中心L3实验的国际合作研究.我们的唯象理论研究就是当时针对大型正负电子对撞机实验中的现象学进行研究而发展起来的.从那时起,其研究课题就一直与国内外的大型高能物理实验现象学紧密结合.其研究工作的特点是:注重研发粒子物理理论研究所需的计算物理新方法和计算程序,建立了自己独特的高能计算物理实用软件环境,目前该实验室拥有先进的量子场论复杂计算的技术和能力,拥有研究室自己的高能物理理论计算和数据分析的PCFARM,并建成了DZEROSAMGRID的D0USTC节点,使我们的网格节点正式成为D0合作组标准MONTECARLO事例产生主要节点.因而,该实验室在现象学理论研究和物理分析方面具有很强的国际竞争力.

近年来,粒子物理唯象理论研究室的理论研究课题密切结合他们参加的费米实验室D0组的实验,大型强子对撞机LHC上Atlas组的实验和未来的国际直线对撞机ILC上实验所涉及的TeV物理现象学,集中研究标准模型理论的精确检验和新物理信号的探索.重点研究内容涉及:Higgs物理、Top物理、超对称理论现象学、超引力模型现象学、额外维模型和最小Higgs模型现象学、超高能量下CP破坏来源研究等.考虑到未来对撞机上寻找新粒子和深入了解电弱破缺机制的物理实验中所处的重要地位,我们从研究如何实现高精度量子修正的数值计算方法问题入手解决对撞机物理现象中的复杂理论计算问题.重点解决的计算技术包括:高效率的多体末态(N≥3)蒙特卡罗相空间积分技术;费曼图中不稳定粒子的处理问题;在相空间边界上多点积分函数(n≥5)数值计算的有效方法;红外发散的解析处理;带复数质量的粒子的重整化参数和单圈积分函数的计算方法等.这些问题也一直是粒子物理现象学中的几个研究重点和难点问题.在这些研究中,他们已经在单圈图计算中,在不稳定粒子的计算处理方法上以及在多点(n≥5)标量、矢量、张量积分函数的解析和数值计算上取得了进展.

该研究室自2001年以来,在国际国内重要学术期刊上发表SCI收录的涉及唯象理论研究的论文58篇,被引用达300余次.作出了一批为国际同行重视的研究成果.近年来该研究室取得了以下突出的研究成果:

1997年,在国际上首先解决了四点积分函数在相空间边缘发散点的数值计算困难[1].在国际上首次解决了三体末态过程的单圈阶幅射修正计算中的五点标量和张量积分的计算问题,完成了关于在直线对撞机上对H\|t\|tYukawa耦合精确检验的理论研究[2].精确研究了强子对撞机上超对称chargino/neutralino伴随产生过程,以及tb-H-产生过程的NLO阶QCD修正效应,为LHC新物理寻找提供了理论依据[3].在最小超对称模型下对ppH±bc+X味道改变过程的精确计算,首次发现在squark的混合机制下,超对称QCD对H±bc耦合的修正可以使该产生过程的截面大大提高,这使得该过程成为发现带电Higgs粒子和味道改变效应的重要反应道[4].T宇称守恒和不守恒情况的最小Higgs模型下γγtt-h°+X过程中的新物理效应的计算和讨论[5],得到了可能在LC对撞机上观测到LH/LHT的效应,或者给出对LH/LHT参数更严格的限制[6].完成了四体、五体末态相空间高精度积分程序的发展,实现了不稳定粒子处理技术,六点单圈标量、矢量、张量积分函数的红外分离及正确的数值计算方法和程序,并通过了若干正确性检验.在此软件环境下完成了在带电或中性Higgs寻找过程中,可能测量到的γγtt-bb-和e+e-W+W-bb-过程的QCD辐射修正计算工作.这为Higgs粒子寻找和top物理有关理论的精确检验提供了理论依据[7].

唯象理论组在国际上首先提出了在强子对撞机上通过超对称标量中微子双轻子共振态,探测R宇称破坏的实验物理分析方案,并计算了其QCD辐射修正[8—12].该成果被Tevatron的两个实验合作组CDF和D0先后作为其探测双轻子高质量共振态的主要物理动机和数据分析依据在发表的论文中引用.费米实验室FermilabToday对这一研究成果进行了报道.该研究室对这一理论与实验结合的研究,不但在唯象理论研究方面,推动了对TeV强子对撞物理过程中QCDNLO效应的精确把握,而且在实验物理方面,促进中国科大D0组在径迹探测器触发方法研究、高亮度环境下高能电子/光子鉴别、量能器刻度等研究中做出了成果.该研究还促进了高能数据网格计算节点建设,该室建成了中国科大D0USTC网格计算机群,并为D0合作组产生106模拟事例,为中国科大高能物理研究提供了1010以上的网格数据分析与处理能力,从而确保最终物理成果的获得.这些工作得到了D0合作组以及费米实验室的高度评价.韩良教授成为D0合作组AuthorshipCommittee7人委员会成员,负责审查合作组各单位成员作者资格.刘衍文博士成为费米实验室首批InternationalScientistFellowship成员.第28次中美高能物理合作联合委员会会议,确定费米实验室继续支持中国科大D0实验物理研究.

3高能物理实验研究

高能物理实验研究始于1973年,在杨衍明、陈宏芳教授领导下,为云南高山站宇宙线测量研制多丝正比室.之后先后参加了德国DESY的MARK\|J实验,是CERNLEP的L3实验的发起单位之一.与此同时,被接受为LHC大型强子对撞机的CMS合作组和日本KEK的B介子工厂Belle合作组的成员.与瑞士苏黎世联邦理工学院(ETHZ)合作成立了高能物理联合研究所.1991年正式参加中国科学院高能物理研究所BES合作组,成为国内大学中最早投入国内高能基地研究工作的BES成员,相继参加了BESII的物理分析和BESIII的建造与物理工作.2001年10月又被接收为美国BNL的STAR合作组成员.

3.1为STAR合作组研制的飞行时间探测器和相对论性重离子碰撞(RHIC)物理研究

多气隙电阻板室(MRPC)是上世纪90年代后期欧洲核子研究中心(CERN)的LHC-ALICE实验组首先发展起来的新型探测器.受国家自然科学基金委员会委托,该研究室于2000年8月率先在国内开展MRPC研制.先后成功地研制了多种结构的MRPC,其中6气隙的MRPC时间分辨为60ps,对最小电离粒子的探测效率好于95%,达到国际先进水平;双层结构10气隙的MRPC,时间分辨好于50ps,探测效率大于99%,达到国际领先水平.并成功地研制了第一个基于MRPC技术的STAR飞行时间探测器原型TOFrTray,性能指标达到:平均时间分辨为85ps,探测效率好于90%,好于设计指标.并于2002年10月装入STAR探测器,参加了2003年度氘-金核(质心能量为200GeV/核子)和2004年度金-金核(质心能量为200GeV/核子及62.4GeV/核子)碰撞实验,有效提高了STAR探测器的粒子鉴别本领,对π/K分辨的动量区域由原来的0.6GeV/c扩展到1.6GeV/c,对π,K/p分辨的动量范围由1.0GeV/c扩展到3GeV/c.利用MRPC-TOF的数据和时间投影室带电粒子的电离能量损失的数据发展了一种可以鉴别高动量区π介子和质子的新技术,把STARπ探测器介子和质子的鉴别横动量区间扩展到12GeV/c[13].是第一个运用MRPC技术成功运行于大型高能核核碰撞物理实验的大面积飞行时间探测器,使一些原来很难开展但有重要意义的物理课题有可能进行,并获得了一些重要的物理结果.2006年4月,用于RHIC-STAR-TOF探测器的MRPC通过批量生产标准和标准的最后评审.MRPC生产稳定,质量越来越好,性能达到指标要求.RICE大学还专门做了报道.图1,2分别给出了200GeVAuAu对撞中TOF的强子鉴别和电子鉴别能力.

利用飞行时间探测器得到的主要物理成果有:基于TOFr粒子鉴别的强子谱和Cronin效应的研究[14].首次得到在氘-金碰撞与质子-质子碰撞中重味夸克衰变的电子谱.结合低横动量D0粒子谱和高横动量单电子谱,在世界上首次给出了氘-金碰撞中双核子质心能量为200GeV/核子下每核子-核子碰撞中粲夸克产生在中快度区的微分截面[15].开展带电强子横动量谱的研究.通过测量带电强子(π±,p,p-)的单举不变产额谱(0.3<pT<12GeV/c),精确测量了粒子的核修正因子Rcp,反粒子/粒子的比率以及p/π的比率等,观察到在中横动量区间重子相对介子有增强现象,这可以用部分子的结合模型来解释,而在高横动量区间,重子产额与介子产额有相同大小的压低.这一现象揭示夸克和胶子在QGP中的能量损失可能与微扰QCD能损模型的预言不符,为高能部分子在QGP中的能量损失机制提供了全新的实验现象,有待进一步研究[16].

对氘、氦\|3以及它们的反粒子在中横动量区间的不变产额、横动量谱和椭圆流的测量和研究,首次得到了轻核的结合参数B2和B3,发现B2与B3具有相似的值,表明氘、氦\|3以及它们的反粒子有相似的freeze\|out时刻.发现在不同中心度对撞中,轻核的结合参数和π介子的freeze\|out体积成正比.发现氘核和反氘核的椭圆流近似服从组分夸克数的标度不变性,在实验上验证夸克融合模型.首次测量了低横动量的反氘核的负值椭圆流,这是RHIC上观测到的第一个负值椭圆流,发现重粒子(氘)的负值椭圆流与大径向流的理论模型相吻合[17].开展关于重味夸克产生截面和粲介子D0半轻子衰变道的研究.完成了200GeV金金碰撞中D0介子以及粲粒子半轻子衰变到的电子和μ子的数据分析工作,首次在重离子实验中通过cμ+X道确定粲夸克(ccbar)总产生截面.首次在重离子碰撞实验中证实粲夸克截面相对于两两碰撞数的标度不变性.首次利用STARTOF探测器测量粲粒子半轻子衰变的单电子谱碰撞中心度的依赖关系.首次利用STARTOF探测器观测到单电子谱压低,测量重味夸克能量损失.首次观测到单电子谱的热力学性质与集体运动流效应不同于轻强子[18].对粲粒子及其半轻子衰变的单电子椭圆流进行了实验测量和唯象理论探讨.理论上给出了D介子及其单电子椭圆流,并预言底夸克粒子的集体运动流效应很小[19].完成了RHIC能区粲夸克产生截面和粲粒子半轻子衰变道的研究.2007年8月23—25日在QCD相变与重离子碰撞物理国际研讨会上汇报了该项工作.受到QuarkMatter2008会议组委会的邀请,于2008年2月4日—10日在印度Jaipur举行的第20届国际超相对论核-核碰撞(夸克物质2008)学术大会上做了题为《OverviewoftheCharmProductionatRHIC》的大会报告[20].进行奇异共振态强子φKK的不变质量的重建研究.利用STAR实验数据,通过仅用TPC信息和联合TPC+TOFr信息(即要求其中的一条带电径迹由TOFr所识别)的比较研究,进一步证明了,结合TOFr和TPC信息可以实现对带电径迹的高精度鉴别,从而大大提高对奇异共振态强子不变质量重建的分辨率.完成了200GeV金金碰撞中奇异强子椭圆流的中心度依赖性研究,系统测量了KS0,Λ,Ξ,Ω粒子的v2(椭圆流).结果表明,在低横动量区,这些强子的v2符合流体力学的预言,表明早期热化可能在RHIC形成.在中间横动量区,v2符合组分夸克数标度性,表明重组合是强子形成可能的机制,解禁闭可能在RHIC已经形成.中心度的依赖关系表明,v2没有初始坐标空间各向异性的标度性.集体运动在较中心碰撞中较强,热化有可能在中心碰撞中达到[21].v2随碰撞系统的大小变化的依赖性将帮助我们验证早期热化这一假设.对200GeV铜铜碰撞中KS0,Λ粒子的v2也进行了测量,并和200GeV金金碰撞的结果进行比较,结果表明,在铜铜碰撞中,KS0,Λ粒子也符合组分夸克数标度性,但是热化没有达到.

3.2与日本高能加速器研究机构(KEK)B介子工厂Belle实验的国际合作

Belle探测器于1999年开始取数,2000年夏,我们从D0Kπ+道的测量开始正式参与物理分析工作,以后还选取了带电D*对产生的连续过程,用D*+D0π+衰变产生的软π介子标记D0或D-0[22,23].给出了当时世界上最为精确的实验结果,并被2006年粒子物理数据库(PDG)收录.我们关于D0-D-0混合的第二项研究课题是D0Ksπ+π-道的含时达里兹分析测量,该过程的优点是可以直接给出混合参数x,y和强混合角δ[24].

3.3与中国科学院高能物理研究所的北京谱仪(BES)实验的合作

中国科学技术大学自1991年以来一直参加中国科学院高能物理研究所的北京谱仪(BES)实验,在BESI和BESII上开展了物理研究,在BES3建设中,中国科大是国内唯一参加BES3硬件设计和建造的一所大学,如端盖TOF探测器的预研和建造,亮度监测器的设计和建造以及亮度监测系统的电子学部分,TOF和μ探测器的读出电子学系统、TOF触发子系统、TOF监测仪的电子学和BES3时钟系统.

从1991年至今,积极参与BES物理分析研究.如BES1-BES2的物理:Tau的米歇尔参数的测量,ψ的几种VP和PP模式衰变道的测量和研究,J/ψ的辐射衰变,J/ψγρρ,γωω的分波分析.在BES粲物理的研究方面,通过对J/ψ的辐射衰变道J/ψγω和J/ψγωω的分波分析,仔细研究了这些反应道中的强子共振态结构和分支比测量,发现了ω不变质量谱的近阈增强和可能存在的X(1812)态[25].

3.4ALTAS/LHC强子对撞实验国际合作

我们与中国科学院高能物理研究所计算中心、中国科大计算中心合作,在中国科大搭建了网格计算(LCGTier3)的工作平台的雏形.同时,我们与美国密歇根大学ATLAS合作组也开始了ATLAS物理分析合作工作,派人参加ATLAS端盖部分muon子漂移室安装、测试和运行维护工作.2006年,蒋一教授、韩良教授参加国家自然科学基金委员会重大重点国际合作项目:“ATLAS强子对撞物理研究”,正式成为ATLAS合作组成员.

参考文献

[1]JiangY,HanL.J.Phys.G,1997,23:385;JiangY,MaWG,HanL.J.Phys.G,1998,24:83

[2]YouY,MaWG,ChenHetal.Phys.Lett.B,2003,571:85;ZhangRY,MaWG,ChenHetal.Phys.Lett.B,2004,578:349;ChenH,MaWG,ZhangRYetal.Nucl.Phys.B,2004,683:196;ZhouYJ,MaWG,ZhangRYetal.Phys.Rev.D,2006,73:073009

[3]SunH,HanL,MaWGetal.Phys.Rev.D,2006,73:055002;WuP,MaWG,ZhangRYetal.Phys.Rev.D,2006,73:015012

[4]SunH,MaWG,ZhangRYetal.Phys.Rev.D,2007,75:095006

[5]KaiP,ZhangRY,MaWGetal.Phys.Rev.D,2007,76:015012

[6]GuoL,MaWG,HanLetal.Phys.Lett.B,2007,654:13;GuoL,MaWG,ZhangRYetal.Phys.Lett.B,2008,662:150

[7]SunYB,HanL,MaWGetal.JHEP,2004,0409:043;SunYB,JiangY,HuangJRetalCommu.Theor.Phys.,2005,44:107

[8]WangSM,HanL,MaWGetal.Phys.Rev.D,2006,74:057902

[9]WangSM,HanL,mu.Theor.Phys.,2007,48:491

[10]WangSM,HanL,MaWGetal.Chin.Phys.Lett.,2008,25:58

[11]D0Collaboration,AbazovVMetal.arXiv:0711.3207v2,tobeappearedinPhys.Rev.Lett;AbulendaAetal.Phys.Rev.Lett.,96:211802

高能物理范文第9篇

鉴于引力能技术和发明产品原本就无现有理论支持,可目前网上搜索到的引力能发明产品有多种多样,所以质疑声也多样化,显然什么是真正的引力能发明?引力能的本质和物理定位是什么?它必要有自己的基础科学理论的支撑,才可区别象水位差、重力差之类的自然已存在能量直接转换能源也称为引力能的混淆一体,澄清事实,并建立一种无现有理论支持的全新学科,才是当务之急。

所以据本人对引力能基础理论的研究成果总结与提升为本文集,并确认为宏观高能物理学科,暂以章节题目注解形式公开供探讨后,再择机完善章节内容后作为本学科的基础理论文集刊出。因此文中错误与不足望批评指正。

第一章、宏观高能物理

1.1、宏观高能物理的提出

公知核物理是研究原子核的聚合与分裂变化为主体的学科,学科内高能量产生的规律是绝对不属能量守恒定律范围,特别是原子核的分裂反应中发射中子击发铀原子后,则全部是自行链式裂变释放能量,这也正是低能效物理与高能物理的本质区别,宏观高能则是相对微观高能而言。

1.2、现实中的宏观高能物理

公知现实风、龙卷风、雷电、地震它们释放能量的级别决不亚于原子弹爆炸的威力,只可惜人类无能力控制利用其能量!这只是人类科技有限但并不可怕,可怕的是受制或限定在已有的某一点科学认识之内,例如能量守恒定律只用于低能效物理,但套用于高能效物理的探索,则是人类科技的悲哀。

1.3、宏观高能物理的范围

公知现高能物理只有核物理,而宏观高能物理是建立在用能量守恒定律限定范围之外的基础上,即机械能效小于100%类型为低能物理,那么宏观高能物理则必定首先要突破此低能范围,凡超出低能效物理范围的宏观高能效物理则都属宏观高能物理范围。

第二章、球能效应原理

2.1、球能效应原理基础

公知球体易自位移,但其中本质原因是什么?经研究其本质原因为:“凡球体都因体形原因已将自身总重量悬空形成位能特征,又因球体重心线(即支点)两侧重力对称平衡稳度极小,可有一半的重力位能形成自位移能量。”其自位移能量大小E=mgsina,即球体总质量m与重力加速度g和球体与地平面斜度正弦夹角a的大小正比关系。重要的是此重力位能在位移滚动时,无论那一半下降和另一半上升,它们的动能都与外作用力或外能量无关,这就是悬空位能和平衡稳度极小两个物理量在球体上的效应,而当第三个与外能量无关的物理量a角大小参与悬空位能互动,其球体自位移的动能效应则更大,这是任何几何形状物体都不具有的效应原理。

2.2、球能效应的基本规律

从其效应原理可知,它效应产生的条件是球体的几何形状,也就是说本基础研究对象的重点是物体运动与物体几何形状的关系,这就从起点跳出了牛顿力学研究对象重点是物体运动与外作用力关系的范围,其研究的突破点即为将物体运动与它本身的几何形状建立关系,从而揭示总结其相互关系的规律和特征。

所以,球能效应的基本规律则是证实了运动物体的主因素并不只限于与外作用力有关,而与外作用力无关的主因素还存在与物体几何形状有关的超能量守恒之运动物体规律,虽球体结构可自然形成,则更可人为制造,这也正是当今机械制造为什么广泛应用球体结构省力节能的真正原因。

2.3、球体易自位移与摩擦力

在论证球体自位移现象时,必然会涉及到球体滚动是因它摩擦力小的原因?然而在物理学中,有关滚动摩擦力为什么小则没有明确解释,反之则只是自相矛盾的结论:“摩擦力大小与正压力和摩擦材料系数正比关系,与摩擦面积大小无关。”而滚动区别于不滚动正是因摩擦面积小,显然运动物体的几何形状不同反而可决定摩擦阻力大小,反而证实球体自位移除了悬空位能外还可减少摩擦能耗,说明研究运动物体的几何形状与能效关系,将会给现能效与摩擦阻力理论带来无限生机。

第三章、引力能的基本论点

3.1、引力能的定义

公知万有引力是宇宙间物体存在状态的普遍规律,可公知核物理中的核力,即原子核内各核之间的吸引力,它并不是万有引力,暂称为核力,这就是引力内还有特殊性。而宏观引力内同样也有特殊规律性,因为现有理论中的重力位能如水位差(水电站),它的水位能类似煤二次为电能一样,属对自然能量的直接转换,不是真正意义的引力能范围,而宏观特殊规律高能物理范围内的引力能定义:“引力能中的重力位能与外作用力或外能量无关,而是由物理方法将本无能量可言的重力逆变为具有能量性质的重力位能,并与反作用力互动转换为可用能源,它属反引力性质。”因为万有引力意义下的重力本质属无能量性质。

3.2、引力能的范围

一、区别于现有能源的范围

公知现有能源分类即一次能源和二次能源两大类,一次为直接利用,二次为由一次能源或能量转换后的能源,而称为可再生的如太阳与风能也应归属二次能源,因为从自然存在性质上它们是相同,只是转换的技术原理上不同而已,所以现有能源的本质是自然存在性质。显然引力能本质不会与现有能源相同,其本质区别也就是范围区别。

二、引力能的本质

当今网上出现的多种引力能发明产品,如重力动力机、磁力发电机等等都称为引力能,其实评价标准只有一条,即是否与外作用力或外能量无关?经本人研究成果认为,为什么引力能无现有理论支持?是因为物理学中早以认定万有引力的性质是摩擦阻力和反作用力的本质,物体质量受重力加速度为重量,重量形成负载,它是消耗能量的主体,重量形成重力位能也只有用能量转换,所以万有引力下的重力本质是无引力能可言的。

显然用物理方法将本无能量性质的重力逆变具有了重力位能,引力能的本质则属反引力性质,称它为引力能是因为将无能量性质逆变为有能量性质后,其重力位能又按万有引力作功或转换为能源,它的反引力性质只限于逆变重力性质,这是本引力能技术的核心。如按一次和二次能源定义,本引力能性质则是三次能源类型,因为重力一次时它本不是能量,重在二次逆变为有能量位能,后再转换为可用能源。用本引力能技术做成的动力产品,其能源输出是由它的负载大小决定,无负载则无输出,其实就是将负载重力逆变为可用能源,所以引力能的本质为反引力性质。

3.3、引力能的基础理论和应用理论

一、引力能的基础理论,

据引力能的本质为反引力性质,本文重点旨在以理论突破点成立,例如球能效应原理,它就是现实中司空见惯知其然,而不知其所以然的重力位能效应,重点是它的重力位能绝不是用能量交换产生,而是物体几何形状形成,虽本球能效应原理内容未完善,但球体易自位移也绝不只是滚动阻力小的原因,其悬空位能和稳度极小两个物理量因素完全可仿造于现有能源产品中,同样就将本无位能的重力形成位能,则就逆变了重力的性质。

人类能源消耗的大部分是用于克服重力即引力耗能本质,同理,只有逆变其本质才是解决能源矛盾的唯一出路,而逆变重力本质的突破点正是类似球能法的物理方法位能,所以球能效应原理就是引力能应用的基础科学理论。

二、引力能的应用理论

应用理论即是发明产品的功能原理与制造方法,从对本人三种不同原理的引力能发明产品(已报专利两种)原理总结,其突破点都是建立在物理方法重力位能基础之上,因为它是逆变万有引力本质的重要技术,也就是说所有引力能应用产品都必具有的共同特征,就算水位能发电在转换时属引力性质,但全部靠自然也不行,它也要物理方法拦坝提高水位,可惜它需要水资源支撑,它又回到与外能量有关性质而不能算是引力能技术。可逆变引力本质类型的引力能产品它不依赖任何外能量的支撑,完全靠本身技术转换,如本引力能转换发动机和发电机就是物理方法位能循环作功,特别是发动机核心技术为发明杠杆原理,它将负载重力位能后还可类似核裂变将重力位能重复叠加,其叠加原理参看反重力方程。

因此凡是将物理方法位能应用于杠杆原理中的产品都将遵循本发明杠杆原理方法和方程规律,而逆变引力本质的反引力应用理论则是所有引力能产品的共性理论,凡与反引力无关的自然能量转换产品则不属引力能范围。

第四章、反重力技术

4.1、反重力的提出

据引力能定义中反引力性质,在自然界中万物都是由万有引力控制存在状态,但展示在人类可视可感觉的则是重力特征,移动它们都以重量为计量标准,所以反引力太抽象,其本质应是反重力,而且在描述和论证时,无论理论和计量物理量的变化都简单化了,它也是宏观高能物理的重要内容。

4.2、反重力技术基础

一、发现成果中的反重力存在

前章球能效应发现成果中因篇幅问题,暂未涉及过多内容,其实反重力因素应是主体因素,因为球体几何形状造就的悬空位能只是前提条件,在自然条件下形成的球体几何形状也属自然存在,例如地球与行星就属自然形成的自然重力位能,但人为制造的球体则是人为有意识创造,所以在球能效应中没有强调物理方法位能的逆反本质,只有在应用产品中的逆反本质技术才是主体因素。而球能效应是在中心线支点与平面夹角变化时它的效应才开始,简单说支点夹角就是球体重量的反作用力效应因数,公知反作用力本质是耗能性质,但它在球体支点条件下则可参与位能作功,也就是说反作用力也逆变了本质,并与球能互动产生反重力效应,可证实球能效应的主体因素就是反重力效应。

二、发明成果的技术定位

据引力能本质与范围定义和反重力效应因素,本发明的引力能转换发动机和发电机技术,虽从重力和反重力本质上它们都属万有引力内吸引力和斥力两个特性,但在本技术中它们本是一对矛盾的两方确实现了统一体,作用力与反作用力实现了叠加作功,所以本发明技术应属反重力能源技术。

4.3、反重力技术规律方程

参看附图(附在文章最后),从原理图上可明显看出其发明杠杆没有重力臂,只有作用力臂,这主要是将重力点G悬空在支点之上,并以作用线方式与作用力点反向连接,因此悬空重力则与作用力对力臂形成了一个平行四边形的合力作用支点,据作用与反作用定理,其支点必产生一个与合力大小相同的反作用力进入力臂的共点叠加,显然合力是基于G=F,在共点上本有一个F力,其叠加效果应是三个F力的叠加,此结果已被实验求证,即叠加值最小时G=F,最大为G=3F,用它们所有实验数据作出了附图2的线性规律图并导出了线性方程:G=2(F-Fsina)+F,本方程就是引力能以杠杆方式应用的基础理论内容,因为杠杆方式的悬空重力点与力点之间在夹角90度之内都是它的应用范围。如本人的引力能转换发动机则是在本线性规律理论中将增力固定在G=1.5F的点上,并实现了输入与输出转速不变条件下,多级杠杆的组合应用,其增力G=(1.5×n)F,n=组合级数,即增量进入函数变量,明显进入高能效物理范围,但为宏观界定,本方程也明显为反重力方程。

第五章、力系叠加

5.1、力系叠加的基础

公知工程力学中的力系定义为作用在物体上的一群力(有限个或无限个)的集合。但绝不存在有力系叠加之说,但如果引入力系能效概念则完全不同,在现力学中单个作用力系的能效即G=F,就是牛顿的作用力和反作用力大小相等,方向相反则能效永远小于100%,类推多个力系或多个作用力的集合力系,同样遵循能效小于100%的定律即能量守恒,则无力系叠加存在。

如果称现工程力学理论为无能效或低能效力系说,那么有能效或高能效力系必从单个作用力力系开始的能效必大于100%,例如本发明杠杆单个作用力力系的能效G=1.5F,即能效为150%,显然再在同一个力系内有多个G=1.5F作用力能效,它将是多个G=1.5F的叠加能效,同理,多个发明杠杆单力系组合,它则无质疑地可形成力系叠加能效,所以低能效力系因能量守恒而无力系叠加,高能效力系因不属能量守恒范围而形成力系叠加能效。

5.2、力系叠加能效与高能物理

据高能效力系特性,它必将现工程力学中静力学和运动力学引入力系叠加理论,也就是说宏观高能物理内将有以力系叠加能效的静力学和动力学理论为支撑的重要内容,并可将其理论引入到更广泛的力学应用中去,即它不只是限于引力能产品,其应用价值潜力巨大。

第六章、引力能深层次课题

6.1、加速度问题

以上论点中都未涉及运动加速度问题,是因本人实验力量有限而无法求证,故不得不暂未涉及它的论术。公知牛顿第二定律的物体加速度a=F÷m,即a与物体质量m成反比与作用力F成正比关系,现科技无论低端产品或高端宇航产品,它们都遵循此加速度定律,也就限定了科技的范围。

然而本引力能性质形成的物体运动加速度a将不再与物体质量m成反比,而是正比关系,试想一种物体运动的加速度与它本身质量成正比形成的加速度会是怎样?当然这有待引力能产品定型后实用结果来证实,如果再将运动阻力也逆变为动力,它将是超光速物理的突破点和基础。

6.2、飞碟不再神密

从飞碟是由外行星来客假说,因其距离原因它必要具有两种基本技术才有可能,即无能量供应与消耗的能源技术和超光速技术,显然本引力能转换发动机的高端产品就具备飞碟特征的两大主体技术,所以飞碟也就无神密可言。

6.3、台风的可控性

高能物理范文第10篇

2000年,国家科教领导小组审议并原则通过了中国科学院提交的《我国高能物理和先进加速器发展目标》,确定了中国高能物理和先进加速器的发展战略。这个发展战略全面规划了中国高能物理和基于加速器的大科学装置的发展:在基于加速器的物理实验领域,对BEPC进行重大改造;积极推动非加速器物理实验研究,包括中微子物理,宇宙线观测,粒子天体物理实验等等;努力建设同步辐射光源、散裂中子源、自由电子激光等大型多学科交叉研究平台。

正是在国家的大力支持下,这个发展战略得到认真的贯彻实施,使中国的高能物理研究在过去的十年实现了飞跃的发展,在国际高能物理界从“占有一席之地”发展为走在前列。同步辐射光源等大型多学科交叉研究平台的建设迅速发展,成为国家科技创新体系的重要单元。

这十年,我国高能物理研究蓬勃发展,结出了丰硕的成果。

2003年3月,国家发改委正式批准了北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII),总投资6.4亿元,项目建设期5年,列入国家“十一五”重大科学工程。这一决定开创了中国高能物理发展的新时期。我非常有幸地参与了这一工程从规划、立项到开工建设的全过程。

BEPCII于2009年7月通过国家验收,投入正式运行。国家验收委员会认为工程“按指标、按计划、按预算、高质量地完成了各项建设任务,是我国大科学工程建设的一个成功范例。该工程的建成,将我国对撞机和谱仪技术推进到国际前沿,得到了国际高能物理界的高度评价,是中国高能物理发展的又一个重大的里程碑”。几年来,BEPCII实现稳定高效运行,并不断提高性能,日取数效率提高了100多倍,北京谱仪获取了大量数据。

北京谱仪的粲物理研究十年来保持和发展了国际领先优势,得到一批在国际高能物理界有重要影响的研究成果。例如:25 GeV能区R值精确测量、DS粒子衰变常数的首次与模型无关的直接测量、J/Ψ粒子共振参数的精确测量、发现若干可能的新粒子等,受到国际高能物理界高度关注和评价。

今年3月,大亚湾反应堆中微子实验又出新成果利用运行55天观测到的中微子事例,大亚湾中微子实验国际合作组宣布发现了一种新的中微子振荡,并测得其振荡幅度为9.2%,误差为1.7%。这一成果是基础科学一项重大成果,在国际高能物理界引起热烈反响,决定了未来中微子物理实验发展的方向。

大亚湾反应堆中微子实验是以我为主、在我国开展的大型国际合作,是国际上最好的反应堆中微子实验室之一。这个实验于2007年10月动工,2011年底,远、近点探测器全部投入运行。

2006年,依据在羊八井宇宙线观测站的“大气簇射探测器阵列”所获得的、积累近九年之久的近四百亿观测事例的实验数据的系统分析,中日两国物理学家在《科学》杂志合作发表了有关高能宇宙线各向异性以及宇宙线等离子体与星际间气体物质和恒星共同围绕银河系中心旋转的最新结果,这些实验观测的前沿进展被审稿人誉为宇宙线研究领域中里程碑式的重要成就。目前新的大型宇宙线观测计划LHASSO计划即将启动。粒子天体物理的空间实验也获得长足发展,Gamma爆探测器成功升空,硬X射线调制望远镜研制全面展开,计划在2014年前后发射。

中国还参与了国际高能物理前沿研究最重要的实验并作出重要的贡献,如欧洲大型强子对撞机LHC上的CMS、ATLAS等实验,AMS实验等,提升了中国在国际高能物理领域的显示度,同时培养了人才,引进大量新技术,有力地推动了我国高技术的发展。

目前,中国高能物理的发展态势良好。中国科学家正在研究下一代反应堆实验、深地实验和空间实验的研究计划,希望能够进一步提炼出具有国际竞争力的实验方案,同时认真探讨基于加速器的物理实验发展战略,进一步加强国际合作。

相信在未来的十年中,中国的高能物理研究会再上一个台阶,迎来又一个辉煌时期。

上一篇:量子物理学范文 下一篇:物理论文范文

友情链接