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粒子物理学致力于研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性质和相互作用的规律。

本文集以粒子物理学学科发展的脉络为主线,从基本粒子简介、标准模型、后标准模型、前沿与展望、加速器与对撞机这五个方面,展示科学革命中的重大里程碑性质的事件——夸克的发现、描述强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用的规范场论的建立等等。

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金苏平
南京师范大学

我们所认识的多彩的物质世界归根结底就是各种基本粒子存在和相互作用的世界。研究物质最小尺度最深层次的微观结构,研究基本粒子性质及其相互作用的前沿学科就是粒子物理学。

随着2012年欧洲核子中心宣布粒子物理标准模型中最后一个未被发现、俗称上帝粒子的希格斯粒子的发现及2013年诺贝尔物理学奖被授予20世纪60年代希格斯粒子的提出者希格斯和恩格兰特,标准模型最后一块拼接板被拼接成功,因而成为一个完整被实验所验证的基础物理理论模型。基本粒子物理的研究由此进入了后标准模型时代,它的基本标志是:不管超出标准模型的新物理是否被发现,标准模型永远会作为一个为实验验证过的完整理论模型而被作为后来研究者的研究基础和出发点。

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第1章 基本粒子简介
1.基本粒子简介
李俭兵
介绍了基本粒子的结构和模型,指出了人类对微观世界的认识是无穷无尽的,近代天文观测已证实了宇宙往大、往小都是不可穷尽的。   详情>>
来源:《重庆工学院学报》 2003年第02期 作者:李俭兵
2.基本粒子与量子场简介
龚存廉
<正> (一)基本粒子的名称及简单性质我们知道:早在罗蒙诺索夫时代,就已经提出了物质的分子结构学说,认为分子是保持物质性质的最小微粒。到后来进一步的研究,提出分子是由更小的微粒——原子所组成(但原子已不能保持物质之原有的性质了)。曾有相当长的一段时间,人们认为原子是物质结构中最小微...   详情>>
来源:《大理师专学报(自然科学版)》 1995年第01期 作者:龚存廉
第2章 构建夸克:标准模型
1.盖耳-曼:粒子物理学界的奇才
张会
自本世纪五十年代以来,盖耳-曼在粒子物理学的发展中一直扮演着最重要的角色。特别是他于1964年提出的夸克模型,开辟了人们对物质结构认识的新篇章。他杰出的科学贡献,使他成为一名当之无愧的粒子物理学界的权威人物。本文首先介绍了盖耳-曼的生平事绩以及生活兴趣和爱好。其次,显示...   详情>>
来源:《自然辩证法通讯》 1996年第02期 作者:张会
2.夸克模型——今日的粒子物理
李政道
由于夸克模型的提出,人们对粒子物理的认识有了很大的进步。但是有关夸克的禁闭问题,至今仍是一个没有解决的难题。著名物理学家李政道教授提出了一种新的方案,把真空看作一种完全的抗色电介质,从而解决了夸克的禁闭问题,并且避开了量子色动力学在处理这类问题上遇到的红外发散困难。   详情>>
来源:《自然杂志》 1979年第05期 作者:李政道
3.探索物质微观结构的历史回顾——纪念夸克提出50周年
刘金岩
1964年盖尔曼和兹威格分别提出"基本粒子"由夸克或艾斯组成。至今,这一领域仍是粒子物理研究的前沿领域。经过50年的发展,夸克(艾斯)理论取得诸多辉煌成就。文章简要地回顾了夸克的提出过程及随后实验和理论方面的进展。   详情>>
来源:《物理》 2014年第11期 作者:刘金岩
第3章 新黄金时代:后标准模型
1.粒子物理的新黄金时代
李淼
<正>一般认为,粒子物理的黄金时代是上世纪50年代到70年代。在那些年代,物理学家们透彻地研究了亚原子物理,包括结合核子成为原子核的强作用力,以及以β衰变为典型的弱相互作用力。   详情>>
来源:《科学文化评论》 2012年第02期 作者:李淼
2.大统一基本粒子模型解读
胡瑶光
<正>规范对称构建了"标准模型",有一个传递电磁作用的光子,有3个负责弱作用的中间玻色子,有8个管控强作用的胶子,还有6个夸克,6个轻子,外加一个在希格斯机制使它们获得质量时伴生的希格斯粒子.在这个模型中,共有25个基本粒子,由它们构成了物质世界,包括我们自己.   详情>>
来源:《物理通报》 2014年第04期 作者:胡瑶光
3.物质结构和基本相互作用的理论前沿——粒子物理标准模型...
张肇西
<正>粒子物理的标准模型是当今物理学对微观世界认识成功的和相对基本的理论。它是来自人们一个多世纪来对各种实验现象的"去伪存真"和"由表及里"的全面分析、归纳及总结的努力的结晶;把现象,把"局部"的理论上升到相对"高级"的理论。在粒子物理标准模型理论本身和它的建立过程中,多项重要的现...   详情>>
来源:《物理教学》 2012年第08期 作者:张肇西
4.粒子物理——物质微观结构研究的最前沿
杜东生
<正>人类最早发现的"基本粒子"是电子,1897年汤姆森(J.J.Thomson)在阴极射线中首次测得了带负电的粒子(电子)的荷质比e/m,1899年他又测量了电子的电荷e。光子γ作为粒子是爱因斯坦(A.Einstein)首次在1905年为解释光电效应提出的。但是这一观念20多年后才被物理界所公认。1919年卢瑟福(E.Ruthe...   详情>>
来源:《现代物理知识》 2015年第03期 作者:杜东生
第4章 前沿与展望
1.粒子物理还有很长的路要走——2008年度诺贝尔物理学奖成...
李淼
评述了2008年度诺贝尔物理学奖获得者南部阳一郎(Yoichiro Nambu)、小林诚(Makoto Kobayashi)和益川敏英(Toshihide Maskawa)的研究工作。南部由于发现了粒子物理中的自发对称破缺,这个低调而深刻的物理学家获得2008年度物理学诺贝尔奖的一半。小林诚和益川敏英关于CP不对称的工作,获得诺贝尔...   详情>>
来源:《科技导报》 2008年第24期 作者:李淼
2.粒子物理和宇宙学中的两片乌云——谈暗物质和暗能量
张新民
宇宙暗物质和暗能量是21世纪粒子物理和宇宙学研究中的两个重大的科学问题.文章首先简述了宇宙学研究的历史和现状以及对粒子物理学提出的新的挑战,接着较详细地介绍了暗物质、暗能量和反物质相关的科学问题以及在国际上这个研究领域近年来所取得的进展,最后展望了中国在暗物质和暗能量实验探...   详情>>
来源:《物理》 2011年第01期 作者:张新民
3.“看不见”的世界:理论、模型与创新
赵煦
从当代科学的两大支柱——粒子物理学对微观世界的探索和相对论对宇宙观的描述来看,当代科学前沿已经推进到一个"看不见"的世界之中。在"看不见"的世界中,开展科学研究的主要方法是运用思想实验提出创新思想,进而构建理论模型,为世界提供合理的说明。理论创新本质上就是模型演进。其中,理论没...   详情>>
来源:《广西社会科学》 2016年第07期 作者:赵煦
第5章 高能物理实验:加速器与对撞机
1.巨型对撞机、粒子物理与中国科学发展
因坎德拉;鲜于中之
<正>《从万里长城到巨型对撞机》讲述了一个非凡的故事,那就是人类对微观世界从原子到夸克的好奇心如何同时改变了我们对宇宙以及对我们自身存在的理解。这个故事穿越两千年,从古希腊的原子论者出发,在随后的千年中缓慢推进,而从汤姆孙   详情>>
来源:《科学》 2016年第05期 作者:因坎德拉;鲜于中之
2.大型对撞机与基础科学和技术进步
郭晓明
<正>最近,多位知名科学家公开讨论中国是否应该建造大型对撞机的问题,引发了大众对高能物理的热情。高能物理也曾称粒子物理,是最接近哲学的前沿科学,它是逼近终极理论的理论,它研究什么是物质,什么是能量,什么是质量,什么是电荷。它的研究范围,有比质子、中子更小的粒子,也有大到宇宙的诞生,...   详情>>
来源:《中国发展观察》 2016年第18期 作者:郭晓明
3.超大对撞机,现在该建吗?
本刊综合
<正>一场罕见的、针锋相对的辩论在科学界爆发。辩论焦点是"中国是否应该建造超大对撞机"。支持方以华裔数学家丘成桐、中科院院士王贻芳为代表,反对方则有诺贝尔物理学奖得主杨振宁等。建造超大对撞机是对是错,或许需要几十年甚至几代人来证明。最近,关于中国是否应该建超大对撞机在科学界闹...   详情>>
来源:《发明与创新(大科技)》 2016年第11期 作者:本刊综合
价格:¥18.50

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