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1、北京大學
北京大學1913年設立物理學門,我國物理學本科教育從此開始,1919年更名為物理系。學院現(xiàn)有物理學、核物理、大氣科學3個國家理科基礎研究和教學人才培養(yǎng)基地,物理學、大氣科學、天文學、核科學與技術4個 一級學科 博士點及 博士后流動站 。
2、中國科學技術大學
中國科學技術大學物理學院由物理系、近代物理系、光學與 光學工程 系、天文學系、工程與應用物理系和物理實驗教學中心等單位組成。學院的學科領域涵蓋物理學、天文學、 電子科學與技術 、光學工程、核科學與技術5個一級學科,包含光學、凝聚態(tài)物理、 理論物理 、粒子物理與原子核物理、等離子體物理等13個 二級學科 。
3、清華大學
清華大學物理系成立于“清華學?!痹O立大學部后的第二年——1926年的秋天,是清華大學成立最早的十個系之一。清華大學物理系是目前國槐殲睜內(nèi)發(fā)展最快、最好的物理系之一,為提高清華大學的學術聲譽起著重要作用。
4、南京大學
南京大學物理學科創(chuàng)立于1915年的南京高等師范學校,物理學系建立于1920年,是我國高等院校中創(chuàng)立較早的物理學科之一。學院現(xiàn)有“物理學”國家一級重點學科,覆蓋理論物理改氏、凝聚態(tài)物理、聲學、光學、原子分子物理、粒子物理核物理、生物物理與軟物質、原子與分子團簇物理、應用電子學與技術物理等。
5、復旦大學
復旦大學物理學系現(xiàn)有物理學國家一級學科,為國家雙一流建設學科、國家第四次 學科評估 A類學科、上海市高峰學科,下設理論物理、凝聚態(tài)物理和光學三個二級 國家重鉛歲點學科 。建有“應用表面物理國家重點實驗室”、“物質計算科學教育部重點實驗室”和“微納光子結構教育部重點實驗室”,并負責管理運行校級微納加工平臺。
以上內(nèi)容參考:
百度百科-北京大學
以上內(nèi)容參考: 百度百科-中國科學技術大學
以上內(nèi)容參考: 百度百科-清華大學
以上內(nèi)容參考: 百度百科-南京大學
以上內(nèi)容參考: 百度百科-復旦大學
粒子物理學(particle physics)歷拿歷
粒子物理學是研究組成物質和射線的基本粒子以及它們之間相互作用的一個物理學分支。由于許多基本粒子在大自然的一般條件下不存在或不單獨出現(xiàn),物理學家只有使用粒子加速器在高能相撞的條件下才能生產(chǎn)和研究它們,因此粒子物理學也被稱為高能物理學(high-energy physics)
粒子物理學主要研究對象-基本粒子(elementary particle)圖解分析:
粒子物理學中,基本粒子是組成物質最基本的單位。目前在標準模型理論的架構下,已知的基本粒子可以分為費米子(包含夸克和輕子)以及玻色子(包含規(guī)范玻色子和希格斯粒子,也稱傳播子)。由兩個或更多基本粒子所組成的則稱作復合粒子(如中子、質子、和介子)。
我們?nèi)粘I钪械奈镔|由原子所組成。過去原子被認為是基本粒子,原子這個詞來自古希臘語中“不可切分的”。之后,原子核被發(fā)現(xiàn)是由質子和中子所構成。20世紀前、中期的基本粒子是指質子、中子、電子、光子和各種介子,這是當時人類所能探測的最小粒子。隨著實驗和量子場論的進展,發(fā)現(xiàn)質子、中子、介子是由更基本的夸克和膠子所組成。同時人類也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了性質和電子類似的一系列輕子,還有性質和光子、膠子類似的一系列規(guī)范玻色子。這些都是現(xiàn)代的物理學所理解的基本粒子。
基本粒子(次原子粒子),分類如下:
費米子
基本費米子分為 2 類:夸克和輕子。
夸克
目前的實驗顯示共存在6種夸克,和他們各自的反粒子。這6種夸克又可分為3“代”。他們是
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇異夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(頂夸克)
它們的質量關系(見上圖)。另外值得指出的是,他們之所以未能被早期的科學家發(fā)現(xiàn),原因是夸克決不會單獨存在(頂夸克例外,但是頂夸克太重了而衰變又太快,早期的實驗無法*)。他們總是成對地構成介子(見下圖),或者3個一起構成質子和中子這一類的重子(見下圖)。這種現(xiàn)象稱為夸克禁閉理論。這就是為什么早期科學家誤以為介子和重子是基本粒子。
輕子
共存在6種輕子和他們各自的反粒子。其中3種是電子和與它性質相似的重電子。而這三種各有一個相伴的中微子。他們也可以分為三代:
第一代:(電子) (電中微子)
第二代:(μ子)(μ中微子)
第三代:(濤子) (τ中微子)
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玻色子
玻色子是依隨玻色-愛因斯坦統(tǒng)計,自旋為整數(shù)的粒子。
規(guī)范玻色子
這是一類在粒子之間起媒介作用、傳遞相互作用的粒子。之所以它們稱為“規(guī)范玻色子”,是因為它們與基本粒子的理論楊-米爾斯規(guī)范場理論有很密切的關系。
自然界一共存在四種相互作用,因此也可以把規(guī)范玻色子分成四類。
引力相互作用:引力子(尚惟理論性)
電磁相互作用:光子
弱相互作用(使粒子衰變的相互作用):W及Z玻色子,共有3種:W+,W-,Z0
強相互作用(夸克之間的相互作用):膠子
粒子物理學已經(jīng)證明電磁相互作用和弱相互作用來源于宇宙早期能量極高時的同一種相互作用,稱為“弱電相互作用”。有很多粒子物理學家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)時很可能這四種相互作用全都是統(tǒng)一的,這種理論稱為"萬有理論"。但是目前因為加速器能夠達到的能量相對普朗克尺度仍然非常的低,所以很難驗證。而大統(tǒng)一理論目前主要的發(fā)展方向是超弦理論。
普朗克尺度-10^-33公分
膠子
膠子是強相互作肢搜用的媒介子,帶有色與反色并由于色緊閉而從未被探測器觀察到過。不過,像單個的夸克一樣,它們產(chǎn)生強子噴注。在高能態(tài)環(huán)境下電子與正電子的對滅有時產(chǎn)生三個噴注:一個夸克,一個反夸克和一個膠子是最先敏皮證明膠子存在的證據(jù)。
希格斯玻色子
希格斯玻色子是一種具有質量的玻色子,沒有自旋,不帶電荷,非常不穩(wěn)定,在生成后會立刻衰變。在標準模型預言的61種基本粒子中,希格斯玻色子是最后一種被實驗證實的粒子。
圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)
(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖于比特 It from bit
量子信息研究興盛后,此概念升華為,萬物源于量子比特)
注:位元即比特
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