许咨宗 ppt核与粒子物理
TRANSCRIPT
USTC/Xu Z.Z
核与粒子物理导论Introduction to Nuclear
and Particle Physics主讲
许咨宗、伍健
2005、秋
USTC/Xu Z.Z
亚原子物理简介Cosmos and Micro-cosmosSub-atom Physics—the frontier for exploring micro-structure of matterNucleus and Particles-the Lab. For Interaction researchResearch Platform,Spectrometersand AcceleratorsThe garden for growing new thoughts and Hi-Tech
USTC/Xu Z.Z
Cosmos and Micro-cosmos
USTC/Xu Z.Z
Evolution of Cosmos
USTC/Xu Z.Z
Large Scale Structure
Out to a distance of 150 Mpc
(pc=3.086×1016m).
Galaxy positions are plotted as white points.it’ssaid there are 1011
galaxies in Cosmos
From cfA
USTC/Xu Z.Z
Our Milky Way
30kpc in dia. , 2×1011 stars
USTC/Xu Z.Z
Andromeda galaxy
2.9E6 lys from us.Several handr. Billions of Stars
USTC/Xu Z.Z
Sub-atom
the frontier for exploring micro-structure of matter
USTC/Xu Z.Z
Structure of Matter
USTC/Xu Z.Z
Most Fundamental Particles
USTC/Xu Z.Z
3 families of construction blocks
USTC/Xu Z.Z
Scales
Condense Matom
Nucleus
Particles
Q+L
10~ 10 m−
14~ 10 m−
15~ 10 m−
1810 m−≤
910 m−≥
5 010 ~10 eV−
1 410 ~10 eV
4 810 ~10 eV
8 1010 ~10 eV
1010 eV≥
USTC/Xu Z.Z
4 interactions in Cosmos
USTC/Xu Z.Z
Lab. for Interaction research
18~ 10 ( )R m weak−
USTC/Xu Z.Z
Research Platform
Accelerators:High energy particle probes
Spectrometers :Record and Transfer the signals of interactions between particles
Accelerators:High energy particle probes
Spectrometers :Record and Transfer the signals of interactions between particles
USTC/Xu Z.Z
Why High Energy
USTC/Xu Z.Z
Create New Particles
USTC/Xu Z.Z
The more EnergyThe more particles come
USTC/Xu Z.Z
Accelerators in CERN
USTC/Xu Z.Z
Largest in World
USTC/Xu Z.Z
USTC/Xu Z.Z
Underground
USTC/Xu Z.Z
RHIC/BNL
USTC/Xu Z.Z
Tevatron/FNAL
USTC/Xu Z.Z
威耳荪大厦
USTC/Xu Z.Z
对撞机谱仪
USTC/Xu Z.Z
L3-Largest Spectr.
USTC/Xu Z.Z
USTC/Xu Z.Z
( , , , )ie e f f f e qμ τ+ −+ → =
USTC/Xu Z.Z
Au Au X Y+ → + +
USTC/Xu Z.Z
The Garden for growing new
Philosophy and Hi-Tech
USTC/Xu Z.Z
New philosophy从经典物理到量子物理
建立科学的原子结构理论
建立唯像的原子核结构模型
中子、质子不是基本粒子
相对论时空观的建立
对称性的破缺
相互作用力的统一
USTC/Xu Z.Z
Discover X-ray
USTC/Xu Z.Z
Discover Electron
USTC/Xu Z.Z
Discover Radioactivity
USTC/Xu Z.Z
Energy Quanta
18
USTC/Xu Z.Z
Wave-Particle Duality
, 2 ,A ω πν λ=
, ,n E p
2~ , , hn A E h p kνλ
= =
USTC/Xu Z.Z
理论物理、光电效应
USTC/Xu Z.Z
电子衍射
USTC/Xu Z.Z
Quantum Mechanics
USTC/Xu Z.Z
Atom Model
USTC/Xu Z.Z
it∂
ψ = Η Ψ∂
( ) 0i mμμγ ∂ − Ψ=
USTC/Xu Z.Z
Atom has a core
USTC/Xu Z.Z
USTC/Xu Z.Z
Nuclear Structure
USTC/Xu Z.Z
Nucleon structure
USTC/Xu Z.Z
相对论时空观的建立
USTC/Xu Z.Z
对称性及其破缺
Space Inversion
Symmetry Broken
USTC/Xu Z.Z
P −破缺
USTC/Xu Z.Z
NOV. -Revolution
/J ψ
USTC/Xu Z.Z
Electro－WeakUnification
USTC/Xu Z.Z
High Technology原子过程的研究，激光技术的发展
原子核过程的研究，核能的利用
推动其他领域的技术革命和技术革新
USTC/Xu Z.Z
Maser Laser
USTC/Xu Z.Z
Fission and Fission Energy
USTC/Xu Z.Z
USTC/Xu Z.Z
Politics is harder than Physics-- A. Einstein
USTC/Xu Z.Z
NMR and MRI
USTC/Xu Z.Z
PET
USTC/Xu Z.Z
Open Questions4种相互作用力的统一？
粒子质量的来源？Higgs 粒子？
部分子禁闭？
对称性的破缺？
粒子物理与宇宙学的交叉
USTC/Xu Z.Z
Keep Eyes On。。。
Belle and Barbar for CP violationCDF and D0 at FNL for Top and HiggsRHIC for QGPLHC for Higgs and QGP 2007Neutrino Experiments in the world
USTC/Xu Z.Z
授课内容
实验方法（附录＋1、2章）；核与粒子的基本特性（3章）；核与粒子的非点结（4 章）
对称性与守恒定律（5、6章）
强子结构的quark 模型；粒子及其相互作用（7章＋8章？）
原子核的结构模型；原子核的衰变及原子核反应
亚原子物理与其他学科的交叉
USTC/Xu Z.Z
教材和参考书
核与粒子物理导论（许咨宗，讲义）
Introduction to High Energy Physics D.H.Perkins粒子物理与核物理讲座 高崇寿、曾谨言
Subatom Physics Hans Fraunfield
亚原子物理 汉斯 弗朗费尔德
原子核物理进展 丁大钊等
USTC/Xu Z.Z
原子核物理 卢希庭等
粒子物理 章乃森
USTC/Xu Z.Z