看封面:没有上帝粒子就没有人类

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没有上帝粒子就没有人类

湖北省石首市文峰中学刘浏(刘涛) 434400

瑞典皇家科学院2013年10月8日宣布:2013年诺贝尔物理学奖授予比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯,以表彰他们描述了粒子物理学的标准模型,并成功预测希格斯粒子的存在。

一、希格斯粒子誉为“上帝粒子”的渊源

1988年诺贝尔物理学奖获得者美国物理学家利昂·莱德曼出版过科普读物《上帝粒子:如果宇宙是答案,那么问题是什么?》,从此媒体沿用在称呼上无疑抓住人们的关注度,希格斯粒子被人们誉为“上帝粒子”,广泛被传播开来。

科学家们理性认为“上帝粒子”这个称呼过分抬高了这种粒子的重要性,利用类似神学词汇来标注一个令人费解的亚原子粒子,似乎是为了触怒那些反科学的宗教人士,或至少使他们游离于科学之外。“上帝粒子”已经成为希格斯粒子的一种美称,然而它却既非物理也非神的意志,却对两方面产生了一定的影响。预言者之一希格斯是无神论者,非常不喜欢“上帝粒子”说法,更不希望自己的名字冠在粒子前,但反复权衡之后,终于谦虚接受了希格斯粒子这个名称。

二、“上帝粒子”的来源与作用

物理学家普遍认为,上帝粒子在内的一系列基本粒子都来源于宇宙大爆炸。上帝粒子会形成遍布宇宙空间的希格斯场(图1),一些粒子在希格斯场中运动,就像在糖浆中穿行,因受到阻力而变得凝滞,粒子由此获得质量。不同粒子受到的“阻力”不同,其所获得的质量也有差异。

(图1)

1993年,英国政府举办过一场比赛,让科学家用一页纸的篇幅解释希格斯场,获胜者是英国伦敦大学物理学家戴维?米勒,他把希格斯场比作一个房间,房间里均匀分散着一大群为政客聚会服务的工作人员,一个无关紧要的人可以不受阻碍地在人群中穿来穿去,假如时任英国首相撒切尔夫人到场,一定会吸引大量的关注:聚会工作人员会围拢在她周围,减慢她穿行的速度,使她带上某种“质量”。

上帝粒子是宇宙形成的基础,如果没有上帝粒子,宇宙中的所有粒子都将以光速运动,高速运行的粒子将无法结合到一起,就不会产生原子、分子、DNA、蛋白质,也就不会有生命,就不会有人类,更不会有其他任何物质,宇宙将会是一片虚无。上帝粒子是物质的质量之源,是赋予其他粒子质量的粒子,其他粒子受其作用产生惯性,最终形成质量,上帝粒子的发现有助于我们理解其它粒子质量的起源。

三、上帝粒子的预言与发现

1964年,恩格勒特与人合作首次提出粒子如何得到质量的理论,一个月后,希格斯(图2)也发表论文明确提出存在一个新粒子的概念,在《物理评论快报》发表文章,提出希格斯机制理论,并以他的名字“希格斯”命名了这种粒子,因被认为可对质量做出解释,所以或可能解释了宇宙的形成。他们凭借创建能够解释大爆炸后物质如何形成的理论问鼎年度诺贝尔物理学奖。这个曾经扑朔迷离让众多物理学家倾注多年心血寻找的“上帝粒子”,终于实至名归。

(图2)

2011年12月13日,欧洲核子研究中心(CERN)科学家宣布,他们发现了希格斯玻色子存在的迹象。但经考虑实验其它误差后,宣布实验结果无效。2012年7月4 日,欧洲大型强子对撞机(LHC)试验(图3)宣布发现了一个新粒子,与希格斯玻色子特征有吻合之处,到颁发2013年诺贝尔物理学奖,仅仅过去了一年多的时间。希格斯粒子的发现证实了他们所提出有关粒子如何获得质量的理论。

(图3)

英国著名物理学家史蒂芬?霍金与美国密歇根大学教授戈登?凯恩用100美元打赌,自信地认为希格斯粒子不可能被找到。而当欧洲核研究组织宣布找到上帝粒子时,霍金此刻大度称赞了该发现的重要意义,并打趣地说:“这个发现应该能为希格斯赢得诺贝尔奖,不过害我输了100美元”。

“上帝粒子”将是人类认识宇宙的一面最直接的镜子,希格斯粒子作为质量之源确实存在,科学家们或将由此推测出宇宙大爆炸时的情景,继续寻找占宇宙质量96%的神秘的暗物质、暗能量。

第十章 从粒子到宇宙 知识点

第十章从粒子到宇宙 34、分子是保持物质化学性质最小的微粒。物质是由分子组成的。 35、分子很小,大多数分子的直径的数量级为10-10m,肉眼无法直接看到,需要借助电子显微镜才能看到。用油膜法可测量分子直径。 36、扩散现象:不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。气体,液体,固体都可以发生扩散现象。例如:花香四溢,盐溶于水,放煤的墙角会变黑等,扩散现象证明分子在永不停息的做无规则运动。 37、分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈.物理学中将大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。 38、分子动理论的初步知识:物体是由分子组成的;分子之间有间隙;分子在永不停息地做无规则运动;分子之间存在着相互作用的引力和斥力。 39、酒精和水混合后总体积变小,说明分子间有间隙;固体和液体都能保持一定的体积,证明分子之间存在相互作用的引力;固体难以拉断说明分子间有引力,固体和液体难以被压缩,说明分子间有斥力。 40、引力和斥力 当两个分子处于平衡位置时,引力等于斥力. 当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时,斥力大于引力. 当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时,斥力小于引力. 当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时,引力和斥力均趋于零. 41、固体中分子之间的距离很小,相互作用力很大,分子只能在平衡位置附近振动;液体中分子之间的距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存在,分子可在平衡位置附近振动,分子群却可以相互滑动;气体中分子间的距离很大,相互作用力很小,每一个分子几乎都可以自由运动。42、宏观世界(宇宙)的尺度(由小到大顺序): 43、微观世界(粒子)的尺度(由大到小顺序):

第七章从粒子到宇宙知识点总结

第七章《从粒子到宇宙》复习导学案 知识点梳理: 知识点一分子 概念:能保持物质化学性质的最小微粒。 大小:分子直径得数量级为10-10m,即0.1nm 三、分子模型的内容(特点) 1、物质是由大量分子组成的,分子间有空隙; 证据:水与酒精混合后总体积变小; 2、分子在永不停息的做无规则运动; 温度越高,分子无规则运动越剧烈 固体分子:樟脑变小 证据:分子运动液体分子:水蒸发 气体分子:闻到香味 3、分子间不仅存在吸引力,而且还存在排斥力 证据: 吸引力:铅块挤压吸引;拉断铁丝比棉线难;两滴水银靠近会自动结合成一滴排斥力:固体、液体很难被压缩 四、解释固、液、气的性质 物质状态分子间距分子间作用力特征 固小大有体积,有形状 液大小有体积,无形状 气很大很小物体积,无形状 知识点二静电现象 一、分子是由原子构成的 分子不同原子构成:化合物分子 相同原子构成单质分子 二、摩擦起电 1、带电:摩擦过的绝缘体能吸引轻小物体,就说该物体带了电(荷)。 2、绝缘体:导电性差的物体; 3、带电体:带了电荷的物体; 4、带电体具有吸引轻小物体的性质; 5、用摩擦的方式使物体带电,叫做摩擦起电。

三、两种电荷 1、正电荷+:丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷称为正电荷; 负电荷-:毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷称为负电荷。 2、自然界中只有两种电荷。 3、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 四、原子构成 1、汤姆生发现了电子,揭示了原子是有结构(可再分)的; 2、原子构成:(1)原子由带正电的原子核与带负电的电子构成; (2)原子核带的正电荷=电子带的负电荷;所以,原子呈电中性,原子构成的物体也呈电中性。 (3)原子核对电子有束缚能力,不同物质的原子对电子的束缚能力不同; 五、摩擦起电的本质 1、失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电; 2、摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷发生了转移。 知识点三探索更小的微粒 一、从静电现象认识到原子是可分的 二、原子核式结构模型 提出者:卢瑟福观点:1.原子是由原子核与电子构成的;2.原子核位于中心,电子绕核告诉运动; 3.原子核很小,电子更小类似:行星绕日的太阳系结构 三、原子核的结构 观点:原子核有质子和中子构成;原子与中子由夸克构成。 四、带电性 1、原子核带正电,核外电子带负电,带电数量相等; 2、质子带正电,中子不带电。 知识点四宇宙探秘 一、两种学说 1、地心说-托勒玫 2、日心说-哥白尼 二、星空世界 1、地球等行星绕太阳运行,构成太阳系; 2、千亿记像太阳这样的恒星、弥漫物质构成银河系; 3、一千亿个类似与银河系、仙女星系的星系构成了宇宙。

CERN或发现两个上帝粒子 将彻底改变物理学

CERN或发现两个上帝粒子将彻底改变物理学 双重读数:CERN提供的图表中蓝色的图显示了1235亿电子伏特信号,而红色图表显示1265亿电子伏特信号。该发现被大型强子对撞机的物理学家进一步证实。 英国每日邮报报道,今年夏天科学家宣称他们可能发现了希格斯玻色子,也即上帝粒子。而最近,研究这些数据的科学家称他们发现的可能是两种未知的粒子。欧洲核子研究组织(CERN)进行的超环面仪器实验的最新结果显示,最终数据包含两个清晰的峰值,这暗示着新粒子的存在。科学家似乎发现了一个带有特定质量的希格斯玻色子,以及另一个从统计学角度称质量稍微更大的粒子。 1964年科学家首次提出希格斯玻色子是标准模型中最后缺失的一部分,该模型是被广泛接受的描述宇宙基本构建单元的理论。根据该理论模型,希格斯玻色子必须存在从而赋予其它基本粒子质量。然而,在能够建造类似大型强子对撞机这样的高性能对撞机之前,这种粒子几乎无法检测到。

大型强子对撞机中粒子相互撞击的图示:科学家希望借此能够最终证明物理学标准模型。 CERN的研究学者今年7月宣布他们认为他们的实验最终发现了希格斯玻色子。然而科普杂志《科学美国人》解释,他们的发现还并不完全确定。科学家发现的希格斯玻色子似乎正在以远比他们预期更为频繁的频率衰变成两个光子——这 暗示着这背后存在一种新的但却之前没有设想到的物理学。 上周,参与该项目超环面仪器实验的科学家最终承认了他们获得数据的怪异暗示——似乎存在的不是一个希格斯玻色子,而是两个。实验发现存在一个质量为123.5千兆电子伏特(粒子物理学家用于测量质量的单位)的希格斯玻色子,以及第二个质量为126.6千兆电子伏特的希格斯玻色子。 《科学美国人》报告描述了超环面仪器实验的科学家小组在过去的一个月是如何试图找出他们在分析中是否犯了任何 错误。而到目前为止一无所获,这就暗示着一种可能性,也即的确可能存在两个希格斯玻色子。 这种异常结果可能是由统计标志造成的,随着进一步数据的收集可能不会再重复出现。但可以肯定的是,存在标准模型

(完整版)初二物理下册从粒子到宇宙详细知识点

第七章从粒子到宇宙 注:人眼分辨、看清物体的大小大于等于0.1mm 一、走进分子世界 1、认识微观结构的方法:根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想,、再收集证据来证实这种猜想,再弄清物质的内部结构 2、分子:科学家提出物质由分子组成,把能保持物质化学性质的最小微粒就叫做分子。如果把分子看成一个圆球形,则它的直径为10-10m的数量级 3、物质分子运动论的基本要点 ①物质是由大量分子组成的,分子间有空隙 证据一:水与酒精混合后总体积变小。解释:混合后水分子进入酒精分子的空隙中去了,酒精分子进入水分子的空隙中去了,所以体积变小了 证据二:用力在固态物体上打一下,在物体的表面上会出现一个凹坑 ②分子处在永不停息的无规则运动中 证据一:抽调玻璃板后几分钟,上面的空瓶里也出现了红棕色的二氧化碳,下面瓶中的二氧化碳变淡,说明二氧化碳的分子运动到上面,空气分子运动到下面。解释:气体分子在不停无规则运动。(二氧化碳呈棕红色) 证据二:放置几天后,水和硫酸铜的分界面变模糊,一个月后,分界面消失,整个量筒里全部变为蓝色,说明硫酸铜分子跑到分子空隙中去,水分子运动到硫酸铜分子空隙中去。解释:液体分子在不停无规则运动。(硫酸铜呈蓝色) 证据三:五年后打开一看,黄金中有灰色的铅,铅中有黄色的金,说明金分子运动到铅中,铅分子运动到金中

Ps:扩散现象 定义:两种不同物质相互接触时发生的彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。 扩散说明:分子处在永不停息的运动中;分子间有空隙 性质一:温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快 证据:可以看到热水先红 滴红墨水 性质二:在同样条件下,气体扩散最快,液体扩散较慢,固体扩散最慢,间接说明,气体分子间的空隙最大,液体其次,固体最小 注:灰尘等小颗粒物质的运动不能用分子动理论来解释 Ps:布朗运动指上万个分子组成的小颗粒受液体分子撞击不平衡,出现无规则运动的状况。如何加快布朗运动?①增加水温②使微粒体积更小 ③分子间存在着相互作用的引力和斥力 证据一:物质有分子组成,分子又在不停运动中,为何物体不是散沙?而有一定体积?说明分子间存在着吸引力,把分子吸住了,使它不能到处乱跑。 证据二:两块表面洁净的铅块,用力挤在一起,能互相吸引,甚至下面挂较重物体也不会掉下来。 证据三:分子间既然有引力,为何分子不吸引到一块儿去,而是要保持一定空隙?间接说明分子间存在一定的斥力 证据三:液体和固体很难被压缩,气体虽容易被压缩,但也不能无止尽压缩,说明分子之间距离太近,会互相排斥,存在斥力 Ps:①分子间距离变大的过程中,排斥力、吸引力都变小,但排斥力变小得快,所以吸引 ②分子间距离变小的过程中,排斥力、吸引力都变大,但排斥力变大得快,所以排斥 设作用力相同时的距离为R0 当rR0时,吸引 且吸引力大的不易断 4、固液气 固体液体气体 分子间距离小中大 分子间作用力大中吓跑 运动是否固定固定某些范围内运动不固定 形状是否固定固定不固定不固定 体积是否固定固定固定不固定 5、单质分子和化合物 ①单质分子:由同一种原子组成的物质(例如一个氧气分子由两个氧原子组成)

希格斯玻色子解读

希格斯说希格斯玻色子将很快被发现 据新华社日内瓦2008年4月12日电在40多年前预言了希格斯玻色子存在的英国物理学家彼得·希格斯,日前在参观欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)时对媒体说:“几乎可以确定,很快就可以发现希格斯玻色子。” 希格斯玻色子被认为是物质的质量之源,它是“标准模型”这一粒子物理学理论中最后一种未被证实的粒子,但是它的存在却是整个“标准模型”的基石。 因此,它被称为粒子物理学的“圣杯”,也被称为“上帝粒子”,充满了神秘色彩。 自从希格斯预言这一粒子存在以来,科学家们就一直试图在实验中发现该粒子从而证实其存在,但至今所有努力均告失败。 于2003年开始兴建的欧洲大型强子对撞机位于法国和瑞士边境地区地下100米深、约27公里长的环形隧道中,耗资总计约20亿美元,预计将于今年6月正式开始运行。届时,它将凭借能使单束粒子流能量达到7万亿电子伏特而成为世界上能级最高的对撞机。科学家普遍期望在这一对撞机的帮助下,能够在前所未有的对撞能量下取得包括发现希格斯玻色子在内的新发现。 不过希格斯认为,发现希格斯玻色子未必一定需要大型强子对撞机的帮助。他说,迄今已运行多年的美国费米实验室的万亿电子伏特加速器(Tevatron)可能已经获得了希格斯玻色子存在的数据,“这是可能的……希格斯玻色子的身影可能已存在于他们获得的数据中了,只是还没有从数据分析中找到而已”。 新闻资料 粒子物理学的“圣杯”——希格斯玻色子 人们早已发现,自然界中物体之间千差万别的相互作用,可以简单划分为4种力:即引力、电磁力、维持原子核的强作用力和产生放射衰变的弱作用力。在爱因斯坦的相对论解决了重力问题后,人们开始尝试建立一个统一的模型,以期解释通过后3种力相互作用的所有粒子。 经过长期研究和探索,科学家们建立起被称为“标准模型”的粒子物理学理论,它把基本粒子(构成物质的亚原子结构)分成3大类:夸克、轻子与玻色子。“标准模型”的出现,使得各种粒子如万鸟归林般拥有了一个共同的“家园”。但是这一“家园”有个致命缺陷,那就是该模型无法解释物质质量的来源。 为了修补上述理论大厦的缺陷,英国科学家彼得·希格斯提出了希格斯场的存在,并进而预言了希格斯玻色子的存在。假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源,是电子和夸克等形成质量的基础。其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。尔后所有的粒子在除引力外的另3种力的框架中相互作用,统一于“标准模型”之下,构筑成大千世界。 “标准模型”预言了62种基本粒子的存在,这些粒子基本都已被实验所证实,而希格斯玻色子是最后一种未被发现的基本粒子。因此,寻找该粒子,被比喻为寻找粒子物理学领域的“圣杯”。

如何正确理解他心中的神和上帝

如何正确理解他心中的神和上帝 斯宾诺莎是位荷兰籍的犹太人,出生在阿姆斯特丹,父母也是犹太人。 1656年,斯宾诺莎被犹太公会冠以宣扬自由思想之罪驱逐,犹太公会认为他的一些观点侮辱了基督教政府当局。至此,斯宾诺莎远离朋友圈,一生中大部分时间都过着隐居生活,偶尔用书信和同时代的一些伟大思想家们保持联系。他靠磨光学镜片维持生活。磨镜片吸入的灰尘加重了他的肺病,使他英年早逝。 斯宾诺莎是西方哲学史上公认的三大理性主义者之一,与笛卡尔、莱布尼茨齐名。斯宾诺莎是位一元论者,更严格说他是一位理性泛神论者,他的政治和宗教著作《神学政治论》开启了批判圣经之先河。 那么斯宾诺莎为何要批判圣经呢?他眼中的神和上帝与基督教中的神和上帝有何不同呢?今天咱们就来深度探讨下。 在斯宾诺莎的理论中,神不仅是必然存在的,而且是万物存在的总源头,万物都被神决定。按理说,这个理论应该很合宗教的口味才对,但实际上,斯宾诺莎本人长期受到天主教、东正教、新教、犹太教等各类宗教的打击和迫害,这是为什么呢?原因就在于斯宾诺莎口中的“神”完全颠覆了基督教里的神。

1,斯宾诺莎的神 斯宾诺莎认为,那些没有理性的人最容易迷信,从而相信宗教里的神!这些人对于周围所发生的事,不愿究其原因,只愿明其目的,停留在知其然不知其所以然的初级认识阶段。对于一件事情,如果以他们有限的知识能解释明白,他们就会很高兴,如果解释不通,他们就只好凭主观猜测,以己之心,度物之心。 在很多事情解释不通时,人们就把它们归到了神身上,他们膜拜神,迷信神,竟至于用神来解释所有的现象,比如哪个人突发疾病死了,他就说那是因为不敬神,哪个人发达了,就算这个人没做过一点好事,他也会解释说是前世修来的福。 如果我们用哲学中的思辨和逻辑来看的话,这种解释真的是漏洞百出,不合情理,但是沉迷于信神论的人会说,说“不要用人的智慧去试图揣测神”,但在斯宾诺莎看来,这神从根本上来讲就是人们自己揣测出来的。 斯宾诺莎一方面批判“神”,一方面又说“神是必然存在的”,这里并不矛盾,因为他给神下了一个新的定义。具体如何定义神呢?请接着往下看: 斯宾诺莎认为,神是绝对无限的存在,亦即具有无限多属性的实体,其中每一属性各表示永恒无限的本质。实体存在:我理解为在自身内并通过自身而被认识的东西。属性:我理解为由知性看来是构成实体的本质的东西。

3ds MAX动画教程:粒子系统模拟火箭升空效果

3ds MAX动画教程:粒子系统模拟火箭升空效果 3D技术 2010-10-23 10:53:40 阅读36 评论2 字号:大中小订阅 3ds MAX动画教程:粒子系统模拟火箭升空效果 创作思路:在3D Studio MAX的第三方插件中,AfterBurn是专业用于制作火焰烟雾的模块。但其实3Ds MAX中的粒子系统本身也可以制作出比较理想的烟火效果。本例中的烟火没有使用任何第三方插件,制作出“神箭”(搭载神六的长征二号F型火箭)飞行时喷出的烟火效果。效果如下所示。 效果演示 制作步骤: 1、制作火箭 从网上可以找到长征二号F型火箭的图片,可以根据其侧面图用Photoshop制作出简单的箭体贴图,如图1所示;

图1 参照网上的火箭图片制作出右边的箭体贴图 进入3D Studio MAX,点击创建/图形/线,参照箭体贴图手绘出箭体的侧面轮廓,如图2所示;

图2 手绘箭体的侧面轮廓 进入修改面板,加入Lathe(车削)命令,将线条旋转成箭体,结果如图3所示; 图3 用车削命令旋转形成箭体 加入箭体贴图;同理制作出助推器和喷嘴,结果如图4所示;

图4 完成的火箭造型 2、制作烟雾 点击创建/几何体/粒子系统/超级喷射,创建一个超级喷枪,命令为“烟”;参数如图5所示; 图5 烟的参数 图中的参数仅供参考,具体不同的场景参数均不同,需要不断反复调整才能得到较满意的结果; 3、制作火焰 火焰也是由超级喷枪制作,步骤同上,参数如图6所示; 图6 火焰的参数 分别将两个超级喷枪复制4份,相邻排放,火焰在前,烟雾在后; 4、火焰与烟雾的材质制作 打开材质编辑器,制作火焰与烟雾的材质,参数分别如图7所示; 图7 火焰与烟雾的材质参数 5、对火焰和烟雾的Video Post处理 设置灯光和一个摄影机,选择一个天空的图片设为环境贴图;将火焰的通道号设为1,点击渲染/Video Post(视频合成器)命令,打开视频合成器;加入摄影机项目;加入Lens Effects Glow (光晕)特技,进入后参数如图8所示,参数仅供参考。

“上帝粒子”对人类意味着什么

“上帝粒子”对人类意味着什么 科学家宣布发现“上帝粒子”的存在意味着,科学家解释世界的一种假说将有可能得到证实。 要理解“上帝粒子”,不妨回忆一下牛顿发现万有引力定律的故事。尽管研究人员已经证明,苹果并没有砸中牛顿脑袋,但是牛顿却看见了一个苹果掉了下来。牛顿思考的是,为什么苹果会垂直地掉到地上?一定是有什么在拉它,比如是地球的引力在拉它。而地球拉苹果说明苹果是有质量的。 那么,物体的质量从何而来?在牛顿故去后的400年,英国爱丁堡大学物理学家希格斯猜想:有一种粒子赋予其他粒子质量。他于1964年提出,在137亿年前的大爆炸中,希格斯粒子使物质得到质量,万有引力则将质量变成重量,使恒星和行星都得以诞生,最终孕育生命。如此,也解释了为何苹果会掉到地上。 “上帝粒子”只不过是科学家用以解释世界的一种理论或假说。过去,科学家已经指出,支配物质运动的不仅仅有我们日常生活中能够感受到的重力和电磁力,还有我们日常生活中无法感受的“强力”和“弱力”。 20世纪60年代,物理学家们构造出了一个标准模型来解释世界,标准模型主要描述了强力、弱力及电磁力这三种基本力以及所有基本粒子的构成机制。标准模型预言有61个基本粒子,其中有60个都已经得到了实验数据的支持与验证,现在人们也已听到最后的一个基本粒子——希格斯粒子的脚步声。 如果发现或找到了这种粒子,那就意味着质量是物质与希格斯粒子的相互作用的结果。但是,即便科学家找到了“上帝粒子”也并不意味着世界获得圆满解释。因为科学家说,组成我们生活的世界是由物质和暗物质构成的,而标准模型只能解释4%的宇宙,占宇宙质量96%的暗物质仍然得不到解释。 当然,如果现在科学家听到的“脚步声”并非希格斯粒子的声音,那么,解释世界就可能会有另外的假说,而且这样的假说也未必不能解释世界。例如,在太空,苹果是不会掉下的,只是在空间飘浮。这或许与希格斯粒子无关。宇宙和我们生存的世界一直存在,只是科学家们现在尚无法圆满解释这个世界而已。

(完整版)八年级物理下册从粒子到宇宙

第七章 从粒子到宇宙(共一课时) 教学目标 1、知识和技能:归纳本章知识框架,形成知识体系。 2、过程和方法:知道人们认识微观世界和宇宙的过程和方法。 3、情感态度和价值观:了解本章知识的应用,体会知识的价值,激发兴趣和情感。 教学重点、难点 重点:1、知识体系的建构 2、探究微观世界和宇宙的过程 难点:认识微观世界的方法。 复习过程 一、引导学生自主复习,自己归纳本章所学的知识。 本章知识框架; 二、复习展开 复习展开1: 知识的理解与辨析 问题一:下列四个例子中,不能说明分子在运动的是( ) A 、美味佳肴放在餐桌上,香气扑鼻 B 、晒衣服时,衣袖上的水蒸发后变干 C 、擦黑板时,粉笔灰纷纷落下 D 、在白开水中放入一勺糖,白开水会变甜 问题二:水很难被压缩,其原因是( ) A 、水分子之间有空隙 B 、水分子之间有引力 C 、水分子之间有斥力 D 、水分子在不断地运动 拓展提高: (1)分子运动与机械运动的区别 (2)什么实验可以说明分子间有空隙 (3)什么实验可以说明分子间有引力 复习展开2: 认识微观世界和宇宙的过程和方法 粒子 宇宙 本章知识 分子 分子间有空隙 分子在运动 分子间有引力和斥力 原子 原子核 质子 中子 夸克 电子 人类认识宇宙的过程 宇宙的结构

‘1、人类在探究物质结构的过程中,取得了那些辉煌成果? (电子——质子——中子——夸克) 2、人类对宇宙的认识是由近及远的,通过观察人们已认识到宇宙是一个有层次的 天体结构系统。大致有哪些层次? (行星——恒星——太阳系——银河系——星系团) 3、人们在认识物质的结构是采用了“模型法”,请举两个例子加以说明。 结论: 1、物质结构的微粒模型(分子) 2、原子结构的行星模型(原子核和电子) 过程的了解与方法的运用 问题三:由于肉眼无法观察到物质的内部结构,这给人们探究物质结构带来了很大的困难,科学家解决这一问题的方法是:根据_____________,提出 __________,再________________。 问题四:“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游的《村居树喜》中的两句诗。对于前一句,从屋里等角度可以说明什么? 问题五:在日产生活中,你能找到体现分子间存在引力和斥力的例子吗?比一比谁找得多? 问题六:将夸克、原子、质子、原子核按空间尺度由大到小进行排列,正确的是 () A、夸克、质子、原子核、原子 B、原子、原子核、质子、夸克 C、原子、质子、原子核、夸克 D、质子、夸克、原子、原子核 问题七:20世纪20年代,天文学家哈勃通过分析星系的光谱,发现了“红移” 现象,该现象说明星系() A、靠近我们 B、远离我们 C、保持不动 D、缓慢振动 复习展开3: 体会知识的价值 1、用纳米材料制成的各种用品有许多奇特的性质,请你通过阅读课本谈谈纳米材 料的一些特性及应用。 2、加速器是探索什么的有力武器?在生产和生活中有哪些作用? 3、中国人实现飞天梦的经历,请同学说说你的最大感受是什么?“神州五号”载 人飞船发射、飞行、返回,请同学们提出问题。 延伸提高思考题 问题八:将一匙白糖缓慢的假如一杯满满的水利,糖融化了,可是满满的一杯水却没有溢出来,情节是这个现象。 问题九:现有两个模型:(1)在操场上乱跑的一群孩子。(2)在教室里坐着上课的哪个模型作为气体模型比较合适?它可以解释气体的那些现象? 三、聚集中考: 例1:下列例子中,不能用分子一直处在永不停息的运动中的理论来说明的是()

上帝粒子”亮相,万物从此“有”了重量

上帝粒子”亮相,万物从此“有”了重量 CMS巨型探测器的一部分,这是欧洲大型强子对撞机找到希格斯玻色子的主要设备之一。(资料图片) 粒子物理学中标准模型含有62种基本粒子,这是最后一种未被发现的粒子,也是最难找的,同时也是需要极高能量才 ... CMS巨型探测器的一部分,这是欧洲大型强子对撞机找到希格斯玻色子的主要设备之一。(资料图片) 粒子物理学中标准模型含有62种基本粒子,这是最后一种未被发现的粒子,也是最难找的,同时也是需要极高能量才能寻找到的。 2012年7月4日是科学史上很值得纪念的一天,C ERN(欧洲核子研究中心)召开了新闻发布会,在会上科学家们宣布发现了一种新的粒子,目前观测到的是,一个新的粒子衰变到两个光子的信号,以及其它的辅助信号强有力地支持了看到的新粒子就是希格斯粒子,有95%的可能性,但还未完全确认,要完全确认是希格斯玻色子还得继续等待。 科学家一直在寻找万物的质量来源 L H C大型强子对撞机的超导环场探测器实验(以下简称“A T L A S”)与紧凑μ子线圈实验(以下简称“C M S”)团队

公布的初步实验结果显示,在1 2 5 -126G eV的质量区间内存在一种新的粒子,置信度均达5个sigm a。在粒子物理学中,5个sigm a被认为是作为一项发现的门槛,这几乎就意味着有99.9999%的把握。这里一个G eV是10亿电子伏特,一个质子的质量大约就是0.938G eV。许多理论物理学家认为,这个新粒子就是传说中的上帝粒子,赋予各种基本粒子以质量的希格斯玻色子。这就是我们寻常所见万物的质量来源。 希格斯本人也出席了发布会,他流泪了,从1964年提出希格斯机制到今天,整整48年了,他都83岁了,盼这一天将近半个世纪,许多在场的老科学家也流泪了。20多年的寻找,近百亿美元的投入,成千上万人的参与,就是为了这一天,科学家的激动可以理解。 这是物理学界过去将近30年中最重大的发现。因为,这意味着现代物理学的基石稳固了。粒子物理学中标准模型含有62种基本粒子,这是最后一种未被发现的粒子,也是最难找的,同时也是需要极高能量才能寻找到道。有科学家说,今天,我们见证了历史时刻。 什么是希格斯玻色子?它究竟有多重要? 什么是希格斯玻色子?它究竟有多重要?为什么要投 入那么多的人才、金钱、时间、精力去找它? 还是先来看看现代物理学中的一些基本概念,否则很难

3DMAX 粒子特效制作雪花

3DMAX制作逼真的雪花 寒冷的冬天已经过去了。虽然寒冷,但是下雪的时候会感觉非常的幸福和美丽。那么今天我们就来制作这样一个美丽的雪景。一起回忆下吧! 1、单击“创建”按钮进入创建命令面板。单击“几何体”按钮,在下拉列表框中选择“粒子系统”项。单击“雪花”按钮,在“顶”视图中新建雪花如图1所示。

2、选择“雪花”,进入“修改”命令面板,展开“参数”卷展栏,按图2所示修改“粒子”栏中的参数。(“视窗粒子数”值是是设置视图区中的粒子数量,不影响渲染效果;“渲染粒子数”值是设置渲染后的粒子数;“雪片大小”值是设置渲染是每个粒子的尺寸;“速度”值是设置粒子从发射器流出时的初速度;“变化”值是影向粒子的初速度和方向,值越大粒子喷射的越猛烈,喷射范围也越大;“雪花”、“圆点”、“十字叉”是设置粒子在视图区中的显示符号。 3、在“渲染”栏中选择“面”单选框,并按图3所示修改“粒子寿命”栏中的参数。将“开始”值设为负值可以在第0帧时看到粒子效果;“寿命”用于设置粒子从发射到消亡的时间。 4、修改后的效果如图4所示。单击视图控制区中的“缩放”按钮,对视图进行缩放,调整到图5所示的视角。

5、单击工具栏中的“材质编辑器”按钮,选择一个样本示例球,展开“贴图”卷展栏,单击“不透明”旁边的“None”按钮,在弹出的“材质/贴图浏览器”中选择“新建”,在右边的列表中

双击“三色渐变”项。 6、在材质编辑器中展开“渐变参数”卷展栏,在“输出”卷展栏,选择“反转”复选框,如图7所示。“放射”状的渐变方式能够真实的模拟雪花的形态。按默认的参数得到的材质是中间暗,周围亮的贴图方式,但雪花应该是中间亮,边缘暗,所以要反转操作。 7、单击材质编辑器中的“返回”按钮,返回上级目录,选择“自发光”复选框,并单击后面的色快,设置“RGB”值为“196、196、196”。 8、选择“雪花”,将材质赋予雪花。 9、打开“渲染环境”中的“环境”属性面板,给“环境贴图”选择一张天空的图片,渲染后的效果如图8所示。

从粒子到宇宙章节习题

且端没有内部间隙(“无间”),因而是不可分割的。把糖分割,开始的分割的糖会保持 甜的味道,但是不断地分割下去, 糖的微粒会越来越小, 直到把糖分到没有甜味的时刻, 那时的微小粒子就不是糖了,因此保持糖原来性质的最小微粒就是糖的“ 原子结构的发现 19世纪发现了比分子更小的粒子一一原子后,就原子内部的结构问题 科学家开展了一系列的探索。 1895 年电子的发现,揭开了原子结构的面 纱,电子带负电而原子本身是中性, 说明其中一 定还有带正电的“东西”存在。据此,科学家们 对原子的结构进行了大胆的猜想,提出了许多模 体,正电均匀分布在球体风,电子像西瓜籽那样嵌在其中。 为了检验汤姆逊的猜想,卢瑟福建议盖革和马斯登做一个a 粒子的散射实验:用放射性元素辐射出的高速a 粒子去轰击金 箔,观察a 粒子的偏转情况。因a 粒子质量很大,为电子的七 千多倍,又是高速飞行,如果汤姆逊模型成立,大多数a 粒子 图5-3 1. 2. 第五章从粒子到宇宙 5.1认识分子 高山流水,动物植物,天上地下,这万千世界究竟是由什么构成的?古希腊的哲学家德 漠克里特猜想大块物体是由极小的叫原子的物质粒子组成的。 分割的(填“可”或“不可” 他认为这种很小的微粒是 春秋战国时期墨家在《经》第六十二条说: “端,体之无序(厚)而最前者也。”很明显, 在墨家看来,端就是组成物质的最原始的体积最小( “无厚”)的微粒(“最前者”),并 3. 1811年意大利物理学家阿伏加德罗首先把自然界中存在的能保持物质 小微粒叫做 4. 物质一般是由 构成的,但也有物质是直接由 构成的。 5. 分子很小,现有直径为 10-10 m 的某分子,要将 个这种分子一个接一个排列才能达到一页纸的厚度( 0.1mm 。 6. 阅读下文,回答问题: 图5-1 型,其中较为典型的是 1898年汤姆逊提出的结构模型:如图 5-2所示图 原子像个实心的球 不变的最

基本粒子的定义与分类

基本粒子的定义与分类 基本粒子的定义与分类 (1)基本粒子的定义及其变化 基本粒子是指人们认知的构成物质的最小、最基本的单位。但是因为物理学的不断发展,人类对物质构成的认知逐渐深入,因此基本粒子的定义随时间也是有所变化的。 目前在粒子物理学中,标准模型理论认为的基本粒子可以分为夸克(quark)、轻子(lepton)、规范玻色子(boson)和希格斯粒子四大类。标准模型理论之外也有理论认为可能存在质量非常大的超粒子。 传统上(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。而现代物理学发现质子、中子、介子都是由更加基本的夸克和胶子(gluon)构成。同时人类也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。这些是现代的物理学所理解的基本粒子。 (2)基本粒子的分类 费米子:基本费米子分为两类:夸克和轻子。 夸克:目前的实验显示共存在6种夸克,其中包括它们各自

的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。它们是: 第一代:u(上夸克)d(下夸克) 第二代:s(奇异夸克)c(魅夸克) 第三代:b(底夸克)t(顶夸克) 它们的质量关系是。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,早期的实验无法制造)。他们总是成对的构成介子,或者3个一起构成质子和中子这一类的重子。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种轻子与它们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的子和子。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:e(电子)、(电中微子) 第二代:(μ子)、(μ中微子) 第三代:(τ子)(τ中微子) 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。

玄天上帝灵签解

玄天上帝灵签解 第一签;宋太祖登基;上上之卦《吉胜无疑之兆》飞龙变化《猴》 诗曰;一箭射红心,人人说好音,日长鸡唱午,真火炼真金, 家宅;三阳交泰转洪钓,瑞气盈门百事新,岁秽时丰财禄旺,又添人口许亲,吉宅人口之卦可得喜气,但防夏月疾难就是非涉财火厄,皆因厝前受杀冲伤,吓佛祖令旗安门上祭化又嫌水道不美,有利宜修整,则居住平安〉 岁君;飞龙变化喜逢时,此日升腾果遂期,某望求财皆得利,求官进职更无疑, 生意;春月生意欲失财,夏月财利丝丝来,待到秋冬两季节,壮胆经营利路开, 《五,八,十一月返利可得厚财》 谋望;冲霄志气上心头,君子安宁久困穷,岁稔时丰财禄旺,万人头上逞英雄,《谋事初时有阻隔,心虽思成,但不随意宜用心窍刻苦谋之,无急迫到底可成也》 婚姻;世间天理定婚姻,天配如何误世人,人若自知天理合,何须着意问天神,《婚姻成之,就是天配良缘,不用问神自能情投意与,白头皆老》 出外;一事初有阻隔,但须立胆智交三,五,八月往外有贵人扶助名利双全!开铺;开铺签文叶吉,各事宜小心,可以成功,君若才能高超于五,八,十一月起可得厚财也, 合伙;之伙多人多福,各人宜同心同德协力,刻苦经营可得厚财利也! 求财;正财初时有些跋涉,宜立胆志向前交三,五,八月返运可得大财利,偏财须大胆谨慎,忍口舌则得之!

第二签;薛仁贵困白虎关〈羊〉平安之卦,循而复吉之兆 诗曰;入户须防狗,登山遇虎狼,西施身不洁,人被四围藏, 家宅;久淹漏屋欲更新,怎奈伊家欠福神,不但忧惊并怪梦,更添人口及阴人,〈吉宅人口有喜可得,但防四,七,九月灾疾就是非失财,吓佛祖保佑平安,外嫌祖山不顺,内就是灶君不美,有利宜修整,先人伯叔祖香灯查明奉拜〉 岁君;虎出山林惊动民,乡民见了却忧疑,虽然不就是伤人物,亦就是虚惊事可知, 谋望;不凭天理强支持,妄做胡为岂可基,君子虽贫终身道,莫教失计受人欺,〈混杂谋事,不凭天理,定生就是非口舌,若要事成宜从正道,以免就是非〉 婚姻;自观相见好容仪,谁想中间一点非,不就是婚姻休作对,不如撤手且由伊,〈婚姻有阻隔,对方虽为美丽,当非就是百年姻缘,不可强行成婚恐生就是非〉 生意;白虎凶星当头开,要防阻失惊险来,正材可取偏财失,求神保佑能得财,〈白虎星当头恐防小人波累,三,六,九月阻隔,宜细心防避,从正道财得可安〉 开铺;卜开铺之卦应防小人累劫,惊阻凡事宜小心注意,宜请佛祖令旗安门上化吉保平安〉 合伙;之卦有利可得,但不宜贪心偏心,应忍口舌则免亏本散伙, 求财;正财库取利,恐防小人耗劫宜从正道经营,谨慎工作,切勿与人代耽银项,则财得之安稳偏财不可取,取之危险

3DMAX动画教程系列(二)PF粒子流入门教学

3DMAX动画教程系列(二)PF粒子流入门教学 这次我来说一下PF粒子流,这个节点式粒子工具 3DMAX动画教程系列(二)PF粒子流入门教学 01、这个效果的制作丝路是将粒子约束在物体内发布发射,在用集合体(细胞)替代粒子,达到最终目的。 所以第一部在场景中创建一个大的做约束用球体,一个小的做细胞的球体,和一个PF SOURCE(PF粒子发射器),所有的粒子效果都需要在场景中创建发射器。PF是一款基于节点方式的粒子特效工具,他不仅支持现有的功能节点,也支持自己编写的maxxcript语言。国外网上有很多PF脚本,有兴趣的朋友可以去查找看看,由于PF是基于节点和脚本的程序,所以他拥有几乎无限的创造性,是一款十分强大的粒子工具。

3DMAX动画教程系列(二)PF粒子流入门教学 02、认识Particle View 这是一个节点模式控制面板,所有效果包括脚本都是一节点方式添加在这里,这种模块在maya,xsi里较为常见,在max里可能比较少见。上面的节点连接面板,下面则是它提供的一些控制功能,可以拖动到节点连接面板中,粒子的各种效果都是有这些控制属性来掌控。 默认的PF里边有一套EVENT事件发生属性和一个渲染属性。包括粒子的位移,旋转,缩放,速度,形态等等参数。 要想真正的全面了解PF粒子流,推荐认真阅读一遍官方帮助。

03设置粒子发射位置 将粒子原有的POSITION ICON替换成POSITION OBJECT,直接从下面的属性面板中拖动POS OBJ覆盖原有的ICON就行了。然后将拾取打球,将LUCATION改为VOL体积,因为我们是要让粒子在大球体整个三围体积空间里发射。 效果通过拖动时间滑块便可以在视窗中浏览。

从粒子到宇宙知识点梳理

从粒子到宇宙 分子 一.分子概念:能保持物质化学性质的最小微粒。 大小:分子直径得数量级为10-10m,即0.1nm 二.分子动理论 1.扩散现象:相互接触的两种物质彼此进入对方的现象叫扩散现象。注意: (1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,而不是同种物质之间。(2)发生扩散现象的不同物质要彼此接触,没有接触,是不会发生扩散现象的。 (3)分子永不停息地做无规则运动与外力作用下的运动是不同的。(4)扩散现象不仅能发生在同种状态的物质之间,也能发生在不同种状态的物质之间。在气体,液体和固体之间,都能相互发生扩散现象。如打开香油平的盖子我们就能闻到香味,这是发生在液体,气体之间的扩散现象。 (5)扩散现象进行的快慢不仅决定于物质本身,还与物质的温度有关。温度越高,扩散就越快。如在一杯冷水和一杯热水中,同时滴入一地红墨水,热水中的红墨水扩散开来的快。 (6)扩散现象不仅证明了一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,也证明了分子间存在着空隙。 2.分子动理论的基本内容:物质都是由分子组成的,分子间有空隙;一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动;分子间有相互作用的引力和斥力。 注意: (1)分子间的引力和斥力同时存在。 吸引力:铅块挤压吸引;拉断铁丝比棉线难;两滴水银靠近会自动结合成一滴 排斥力:固体、液体很难被压缩 (2)当分子间距离为某一值r时,引力等于斥力。 (3)分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小,也随分子间距离的减小而增大; (4)当分子间距离由r增大时,引力和斥力同时减小,斥力减小得快,分子间的作用力表现为引力; (5)当分子间距离由r减小时,引力和斥力同时增大,斥力增大得快,分子间的作用力表现为斥力; (6)当分子间距离大于分子直径十倍时,作用力变得十分微弱。3.解释固、液、气的性质

2、希格斯机制的由来知识讲解

2、希格斯机制的由来

2、希格斯机制的由来 对称是美的,完美的对称只有唯一的一种相互作用,世界也就变得单调而乏味。标准模型包含费米子及玻色子两类-费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不兼容原理(这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态)的粒子;玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不兼容原理。简单地说,费米子组成物质的粒子,而玻色子负责传递各种作用力。电弱统一理论与量子色动力学在标准模型中合并为一。这些理论都基于规范场论,即把费米子跟玻色子配对起来,以描述费米子之间的力。由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变,所以这些中介玻色子就被称为“规范玻色子”。标准模型所包含的玻色子有:负责传递电磁力的光子;负责传递弱核力的W及Z玻色子;负责传递强核力的8种胶子。希格斯子也是一种玻色子,然而它与上述这些规范玻色子不同,希格斯粒子负责引导规范变换中的对称性自发破缺,是惯性质量的来源,因此并不是规范玻色子。在研究过程中,杨-米尔斯方法无论应用到弱还是强相互作用中所遇到的主要障碍就是质量问题,由于规范理论规范对称性禁止规范玻色子带有任何质量,然而这一禁忌却与实验中的观测不相符合,如果不能解决质量问题,将使得整个研究失去基础。一开始人们试图通过自发对称破缺机制,即打破规范理论中对拉氏量对称性的严格要求,使得物理真空中的拉氏量不再满足这种对称性,然而到了1962年,每一个自发对称性破缺都被证明必定伴随着一个无质量无自旋粒子,这无疑也是不可能的。当1995年3月2日,美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时,一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的61个基本粒子中的60个都已经得到了实验数据的支持与验证,看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利,对物质微观结构的

从粒子到宇宙章节习题

第五章 从粒子到宇宙 认识分子 1. 高山流水,动物植物,天上地下,这万千世界究竟是由什么构成的?古希腊的哲学家德 漠克里特猜想大块物体是由极小的叫原子的物质粒子组成的。他认为这种很小的微粒是 分割的(填“可”或“不可”)。 2. 春秋战国时期墨家在《经》第六十二条说:“端,体之无序(厚)而最前者也。”很明显, 在墨家看来,端就是组成物质的最原始的体积最小(“无厚”)的微粒(“最前者”),并 且端没有内部间隙(“无间”),因而是不可分割的。把糖分割,开始的分割的糖会保持 甜的味道,但是不断地分割下去,糖的微粒会越来越小,直到把糖分到没有甜味的时刻,那时的微小粒子就不是糖了,因此保持糖原来性质的最小微粒就是糖的“ ”。 3. 1811年意大利物理学家阿伏加德罗首先把自然界中存在的能保持物质 不变的最 小微粒叫做 。 4. 物质一般是由 构成的,但也有物质是直接由 构成的。 5. 分子很小,现有直径为10-10 m 的某分子,要将 个这种分子一个接一个排列才能达到一页纸的厚度()。 6. 阅读下文,回答问题: 原子结构的发现 19世纪发现了比分子更小的粒子——原子后,就原子内部的结构问题 科学家开展了一系列的探索。 1895年电子的发现,揭开了原子结构的面 纱,电子带负电而原子本身是中性,说明其中一 定还有带正电的“东西”存在。据此,科学家们 对原子的结构进行了大胆的猜想,提出了许多模 型,其中较为典型的是1898年汤姆逊提出的结构模型:如图5-2所示,原子像个实心的球 体,正电均匀分布在球体风,电子像西瓜籽那样嵌在其中。 为了检验汤姆逊的猜想,卢瑟福建议盖革和马斯登做一个α 粒子的散射实验:用放射性元素辐射出的高速α粒子去轰击金 箔,观察α粒子的偏转情况。因α粒子质量很大,为电子的七 千多倍,又是高速飞行,如果汤姆逊模型成立,大多数α粒子 图5-1 图5-2 图5-3

大型强子对撞机疑发现上帝粒子(图)

大型强子对撞机疑发现上帝粒子(图) 这是一幅计算机模拟图,显示如果出现一次希格斯事件时,粒子将出现的轨迹模式 这幅图显示大型强子对撞机(LHC)紧凑型μ子螺旋型磁谱仪(CMS)仪器的数据是如何证实或排除希格斯粒 子在不同能级水平上的存在的。

紧凑型μ子螺旋型磁谱仪(CMS)仪器结构示意图,长21米,宽15米,高15米 ATLAS探测设备示意图,长46米,宽25米,高25米,确实是一台超级庞然大物 新浪科技讯北京时间7月27日消息,希格斯-波色子通常又被称为“上帝粒子”,它被认为是万物的“质量之源”,同时也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。物理学界长期以来试图寻找它踪迹的努力皆以失败告终,因此这种行踪诡秘的神秘粒子一直让科学家们为之疯狂。不过现在,来自欧洲大型强子对撞机(LHC)的数据显示,这种一直以来毫无踪迹的“上帝粒子”可能已经被找到了。 当然在此之前一直就有这种说法,说美国芝加哥附近的费米加速器已经找到了希格斯-波色子,尽管这种说法一度平息下去,但是最近几个月又一次出现起伏,甚嚣尘上。 而这一次的消息则要靠谱的多:欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)的两台希格斯粒子探测仪器在该设备产生的海量数据中同时记录到了疑似信号。尽管谨慎地说,这一信

号目前还未能清晰到足以判定此项发现,但是这至少意味着这台耗资超过100亿美元,号称是这颗星球上最庞大复杂,同时也是最昂贵的科学仪器,毕竟正在朝着正确的方向前进。 LHC项目ATLAS探测设备设计小组发言人法波拉·托内利(Fabiola Tonelli)告诉英国《卫报》记者说:“我们现在还不能下任何断言,但是毫无疑问的,这非常有趣。”而令人振奋的是,另一台探测设备:紧凑型μ子螺旋型磁谱仪(Compact Muon Solenoid,CMS)小组也同样报告了探测到疑似信号结果。 这两个小组各自独立地于周五在法国召开的欧洲物理学会议上报告了自己的结果,这一会议是物理学界最大型的粒子物理学交流平台之一。ATLAS和CMS小组一直以来都在埋头于LHC对撞设备产生的数以亿万计的数据点阵中,苦苦寻找可能显示希格斯-波色子曾短暂存在的统计学信号。 根据此次的最新分析结果,物理学标准模预言的希格斯-波色子类型可能将在大约1400亿电子伏,即140 GeV的能级上出现。 考虑到统计学上的严谨性,此次的数据结果还无法支持一项确定的科学发现报告。不过无论如何,两台设备得到这样非常类似的疑似信号是非常令人兴奋的。 来自美国费米国家实验室的粒子物理学家唐纳德·林肯(Donald Lincoln)同时也是CMS 小组成员,他说:“如果你现在去询问任何一位有名望的物理学家,他们也不能告诉你任何更多的消息,他们只会说这非常非常有趣,而我能告诉你的,就是:这确实非常非常有趣。” 但是很显然还有很多科学家对此并不信服。意大利帕多瓦大学的托马索·多里格(Tommaso Dorigo)教授也是CMS小组成员,同时还担任美国费米实验室CDF小组成员。他说他“没有看到任何和希格斯-波色子有关的疑似信号”。几乎和前面所述的相反,他认为此次LHC所使用的能级恰恰给出了理论预言的希格斯粒子最不可能出现的能级。不过大多数物理学家都同意这样一个说法,那就是有关这种神秘粒子究竟是否存在这一终极问题,物理学家们不久之后应当就能给出一个相当明确的答案。 如林肯就说:“我讨厌进行具体的预测,但是很显然,考虑到目前的表现和进度,我想希格斯粒子被证实或者被排除的时间应该就会发生在最近几个月或几年内。” 寻找希格斯-波色子 寻找希格斯-波色子是一项巨大的工程,事实上这也是当初全世界合力建造这台超大型科学设备的主要初衷。 LHC设备位于法国-瑞士边境,它拥有一个长达27公里的地下环形隧道。在这个隧道中,粒子会被加速到接近光速并迎面对撞。撞击的结果会由安装在隧道各处的各种专用探测器捕捉并进行数据分析。 这种极高能对撞会产生一些极其罕见的物质,但是它们会瞬间衰变成较为常见的亚原子粒子,但是根据仪器记录到的数据,对这些粒子的分布情况,运动方向和速度等数据进行分

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