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1、北京大学
北京大学1913年设立物理学门,我国物理学本科教育从此开始,1919年更名为物理系。学院现有物理学、核物理、大气科学3个国家理科基础研究和教学人才培养基地,物理学、大气科学、天文学、核科学与技术4个 一级学科 博士点及 博士后流动站 。
2、中国科学技术大学
中国科学技术大学物理学院由物理系、近代物理系、光学与 光学工程 系、天文学系、工程与应用物理系和物理实验教学中心等单位组成。学院的学科领域涵盖物理学、天文学、 电子科学与技术 、光学工程、核科学与技术5个一级学科,包含光学、凝聚态物理、 理论物理 、粒子物理与原子核物理、等离子体物理等13个 二级学科 。
3、清华大学
清华大学物理系成立于“清华学校”设立大学部后的第二年——1926年的秋天,是清华大学成立最早的十个系之一。清华大学物理系是目前国槐歼睁内发展最快、最好的物理系之一,为提高清华大学的学术声誉起着重要作用。
4、南京大学
南京大学物理学科创立于1915年的南京高等师范学校,物理学系建立于1920年,是我国高等院校中创立较早的物理学科之一。学院现有“物理学”国家一级重点学科,覆盖理论物理改氏、凝聚态物理、声学、光学、原子分子物理、粒子物理核物理、生物物理与软物质、原子与分子团簇物理、应用电子学与技术物理等。
5、复旦大学
复旦大学物理学系现有物理学国家一级学科,为国家双一流建设学科、国家第四次 学科评估 A类学科、上海市高峰学科,下设理论物理、凝聚态物理和光学三个二级 国家重铅岁点学科 。建有“应用表面物理国家重点实验室”、“物质计算科学教育部重点实验室”和“微纳光子结构教育部重点实验室”,并负责管理运行校级微纳加工平台。
以上内容参考:
百度百科-北京大学
以上内容参考: 百度百科-中国科学技术大学
以上内容参考: 百度百科-清华大学
以上内容参考: 百度百科-南京大学
以上内容参考: 百度百科-复旦大学
粒子物理学(particle physics)历拿历
粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学(high-energy physics)
粒子物理学主要研究对象-基本粒子(elementary particle)图解分析:
粒子物理学中,基本粒子是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下,已知的基本粒子可以分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子)。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。
我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子,原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后,原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子,这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。
基本粒子(次原子粒子),分类如下:
费米子
基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。
夸克
目前的实验显示共存在6种夸克,和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(顶夸克)
它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是,他们之所以未能被早期的科学家发现,原因是夸克决不会单独存在(顶夸克例外,但是顶夸克太重了而衰变又太快,早期的实验无法*)。他们总是成对地构成介子(见下图),或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。
轻子
共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:
第一代:(电子) (电中微子)
第二代:(μ子)(μ中微子)
第三代:(涛子) (τ中微子)
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玻色子
玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。
规范玻色子
这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”,是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。
自然界一共存在四种相互作用,因此也可以把规范玻色子分成四类。
引力相互作用:引力子(尚惟理论性)
电磁相互作用:光子
弱相互作用(使粒子衰变的相互作用):W及Z玻色子,共有3种:W+,W-,Z0
强相互作用(夸克之间的相互作用):胶子
粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用,称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)时很可能这四种相互作用全都是统一的,这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低,所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。
普朗克尺度-10^-33公分
胶子
胶子是强相互作肢搜用的媒介子,带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过,像单个的夸克一样,它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注:一个夸克,一个反夸克和一个胶子是最先敏皮证明胶子存在的证据。
希格斯玻色子
希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中,希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。
图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特
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