原子核的手征对称性
叶铭汉先生与中国高等科学技术中心(王垂林)-叶铭汉先生与
这是一门边缘学科，在支持力度不足的情况下， 得到了叶先生的大力支持。在叶先生的支持下， 该全国系列会议从2006年开始，每隔一年在中 心召开一次。 会议的召开，对展示灰色系统理论的最新研究 进展，促进灰色系统研究的交流与合作，进一 步巩固我国在灰色系统理论研究中的领先地位， 起了积极的作用。
担任加速器学校校长，培养上海光源人才
陈丽萍 陈永忠 戴志敏 龚培荣 谷 鸣 顾 强 郭春龙 何建华 林国强 刘桂民 缪海峰 王纳秀 肖体乔 余笑寒 周巧根 朱卫华 李亚红
女 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 女
本 科 真空组骨干 助 工 硕 士 束流测量组骨干 副 研 博 士 副 研 硕 士 高 工 本 科 本 科 助 工 硕 士 副 研 博 士 工程师 大 专 副 研 博 士 助 工 本 科 助 研 本 科 博士后 博 士 博 士 博 士 高 工 硕 士 高 工 大 专 工程储存环负责人，副所长 光束线控制组副组长 电源部副主任，注入引出系统负责人 增强器高频系统负责人 电源组骨干 光束线实验部主任 直线加速器电子枪负责人 加速器物理组组长 控制组骨干 光束线光学组副组长 光束线工程部主任 光束线实验部副主任 加速器机械部副主任 光束线工艺组组长 所（光源）工程办主任
主持举办各种学术研讨会、暑期学校
研讨会的内容包括：高能物理、天体物理和宇宙学、核 物理、相对论重离子物理、凝聚态物理、超导物理、强关联 体系、纳米科学、加速器物理、数学物理、非线性科学、计 算物理、复杂性科学、环境科学，以及与物理学科相关的各 交叉学术领域。 中心的学术活动提供了一个学术交流的平台，增进了国 内各科研单位，各相关交叉学科，以及与国外科研单位间的 交流合作，促进了新兴和交叉学科的发展，特别为青年科研 人员提供了学习和交流的机会。
核物理中的手征微扰论
核 子 后 理 论 的 新 特 点 ，并 给 出 了核 物 理 中 常 用 的 几
Ｆ １ 去 ｑ ｒ ｃ 种 重 子手 征微 扰 论 的形 式 ．在 第 ４节 ．对 重子 手 征 （ 一 一 ）＋）ｊ ｕ ） ： （． ２ ｇ ）
收 稿 日期 ∞ｕ ㈨ ｌ ２ ； 改 日期 ：： ０ ｌ ｌ ６ 修 ￣ ２ｕ ｏ ｏ ７ ＊ 基 金 项 目 ：１家 自然 科 学 基 盘 贳 助 项 Ｉｔ ８ ５ ２ ， 日 Ｉ ｌ ０ ６ ；岛 等学 校 博 士学 科 点 争项 科 研 基 金 资助 课题 （７ ３ ） ７ ９０５ｌ ５８ 作者筒彳 ｒ：张小 兵 （９ ０ Ｊ 男 （ 旌 Ｊ 河 北 打 家 止 ＾ １ － ７ 汉 ． 博 ＋ ．副教 授 ．Ｍ 事原 子 柱理 论研 究
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在 第 ２节 ， 们 将 考 虑 只 包 含 Ｇｏｄｔ ｎ 我 ｌｓｏ ｅ玻 色 此 处 ａ 和 Ｆ分 别 称 为 散 射 长 度 和 有 效 力 程 ．准 确 到 ｅ
子 的手 征微 扰论 ， 以简要介 绍 手征 微扰 论 的核 心 借
１ 引 言
原 子核 物 理 学 经近 ７ ０年 的 发 展 历 程 积 累 了 丰
如 果 研 究 对 象 是 介 子 ， 上 式 中 对 应 两 个 低 则
能参 数分 别 是 介子 电荷 和均 方半 径．当把低 能核 物理 纳 人有 效 场论 并满 足低 能 ＱＣ 近 似 的手征 对 Ｄ 称 性 要求 时 ， 包含 着核 动力 学 的有效 拉 氏量 除 了按
王垂林-中国科学院高能物理研究所
名 称
组织者
组织者单位
人数
一共 46 次会议，参加 人数：4314人
2013LHC/ALICE 物 理 国 际 学 术会议 第八届中国-日本双边核物理 研讨会 莙政项目学生模拟国际会议 周代翠、蔡勖 华中师范大学 李笑梅、殷中宝 柳卫平、张焕乔、 原子能院 朱升云 郑冰雷 上海交通大学 王群 耿立升、赵强 程茵 曹 建 苑长征、沈肖雁 袁清习 中国科技大学 北京航空航天大学 上海交通大学 北京大学教务部 高能所 高能所 110 84 150 58 93 50 48 38 121
主持李政道大课题的组织工作
李政道大课题是在国家自然科学基金会理论物理专款下 的一个重点项目。目前有11位高级科研人员参加。
本项目注重于现代物理前沿课题的创新性研究。研究主 要方式是密切关注国内外实验结果，从物理的最基本原理出 发，在国际前沿物理领域展开研究工作。
本项目的子课题包括
序号
1 2 3
课题名称
名 称
组织者
组织者单位
人数
一 共 33 次 会 议 ， 参 加人数：3443人
伽利略-徐光启相对论天体物 理国际会议 第九届全国重味物理和 CP 破 坏研讨会 场论、统计物理及相关问题 研讨会 十四届全国中高能核物理大 会暨第八届全国中高能核物 理研讨会 阈值附近粲介子物理国际研 讨会 国家中子源多学科应用研讨 会-2011 第7届退禁闭相变和QCD临界 点物理国际学术会议 北京同步辐射装置EXAFS谱分 析高级讲习班 强场激光驱动下的带电粒子 加速研讨会 第三届统计物理与复杂性科 学路线图研讨会 。。。。。。 楼宇庆 吕才典 清华大学 理论所 150 70 100 70
近四年举行的研讨会统计
中心在叶先生的主持下，每年组织约三十余次各种规模 的研讨会/讲习班。四年来（2011-2014学术年度）共组织 153次会议，参加人数约15200人次。
高中物理必修3-5原子核知识点
高中物理必修3-5原子核知识点原子核是高中物理必修3-5的内容，有哪些知识点需要我们了解?下面是店铺给大家带来的高中物理原子核知识点，希望对你有帮助。
高中物理原子核知识点一、原子核的组成1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。
2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。
查德威克经过研究，证明：用天α射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强(10-20厘米的铅板)的不带电粒子，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。
3、质子和中子统称核子，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。
具有相同质子数的原子属于同一种元素;具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。
二、放射性元素的衰变1、天然放射现象(1)人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律，是从天然放射现象开始的。
(2)1896年贝克勒耳发现放射性，在他的建议下，玛丽·居里和皮埃尔·居里经过研究发现了新元素钋和镭。
(3)用磁场来研究放射线的性质(图见3-5第74页)：①α射线带正电，偏转较小，α粒子就是氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强，使底片感光作用很强;②β射线带负电，偏转较大，是高速电子流，贯穿本领很强(几毫米的铝板)，电离作用较弱;③γ射线中电中性的，无偏转，是波长极短的电磁波，贯穿本领最强(几厘米的铅板)，电离作用很小。
2、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。
在衰变中电荷数和质量数都是守恒的(注意：质量并不守恒。
)。
γ射线是伴随α射线或β射线产生的，没有单独的γ衰变(γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。
)。
2、半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。
放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是对大量原子的统计规律。
化学概念：手征性
化学概念：手征性手征性(chirality)即为手性，是指一种化学物质同时具有两种不同的分子结构，两种分子结构互为镜像对映体，彼此间的关系就像人的左、右手。
手征性是分子产生旋光性的必要条件，是生物系统基本特征之一。
在生物体内的一些糖类、蛋白质和氨基酸都具有手征性。
并且与生命无关的现象中，左、右旋的氨基酸都同样稳定，也以同样数量存在。
但在地球上构成生命的蛋白质中，绝大多数氨基酸都是左旋的。
此外，生命体只能代谢右旋的糖。
理论上讲，按"手征性"区分，构成生命的基本分子--氨基酸和糖在自然界中可以是左旋的，也可以是右旋的。
但在生命体中，只有左旋的氨基酸和右旋的糖。
有科学家认为，这是生命随机选择的结果。
但也有人认为，可能在最初的生命形成过程中，有某种原因影响了左右旋两类分子的微妙平衡，使左旋氨基酸和右旋糖成为生命的必然选择。
一些人提出，这可能是阳光的圆偏振效应(一种电磁波现象)造成的。
分类手征性有以下几类:①中心型手征性。
由于分子中有手征性碳或其他原子的不对称因素(见不对称原子)，使分子具有手征中心。
②轴型手征性。
通过分子中的一个轴来区别左右手征性，该轴即为手性轴。
例如丙二烯型或联苯型旋光化合物分子。
③面型手征性。
分子就一个平面来区别手征性，该面即为手性面，例如旋光性提篮型化合物或反环辛烯等。
定义手征性(chirality)也是物理学中的一个概念。
以螺旋为例，定义其手性时，可使右手大拇指指向螺旋的轴向，其余四指握拳并据此比较螺旋的旋转的前进方向。
如果螺旋是顺着四指(由指根向指尖)趋向大拇指指尖的方向，则该螺旋称为右手性的;反之，则称为左手性的。
该方法可以更明白地表达成:顺螺旋的轴向观察，如果看到的螺旋是逆时针接近观察位置的，则为右手性的;反之为左手性的。
这个方法操作起来和电磁学中有关电流方向和感生磁场方向的安培定理(Ampére rule)的方式差不多，该定理的两种典型情况分别是:判断载流直导线中的电流方向与感生磁场方向的关系时，让右手大拇指指向电流方向，则其余四指的方向则为磁场方向。
物理学中的对称性与对称破缺
物理学中的对称性与对称破缺对称是自然界的一种普遍现象，而对称性作为物理学中的基本概念之一，则涉及到了宇宙最基本的定律和规律。
在物理学中，对称性具有重要意义，它直接关系着自然规律的描述和研究。
对称破缺作为研究对称性的重要分支，也对我们认识和理解自然界的基本规律和本质起到至关重要的作用。
对称性是物理学的基石之一，它是描述和分析物质和能量之间相互关系的重要方法。
对称性用来描述系统在经过某种变换后，仍然保持不变的特性。
这种变换可以是任意的，例如转动、平移、时间反演等。
而保持不变的特性则是一些数量、形式、结构等性质的不变性。
这些不变性包括质量守恒、动量守恒、角动量守恒等，它们通常是我们在物理学中熟知的一些基本规律。
在对称性的研究中，最具代表性的对称破缺现象之一是超导现象。
超导现象是指某些物质在达到一定的温度和磁场下，电阻突然变为零、电流无限大的一种现象。
这种现象的存在就曾经被视为对称破缺的一种重要表现。
在超导的物理学中，相变是很重要的一种现象，它表明了超导物质由于破缺了其本来的对称性而会发生一些不同寻常的变化。
对称破缺的另一个重要表现就是晶体的外形和性质。
在晶体中，常常存在着多种对称性，在不同的破缺机制下，晶格中出现的不同类型的缺陷、位错、滑移等表现出了晶体所具有的一些特殊性质。
例如，在钠氯化物晶体中，钠离子进入不规则通道而具有六方对称性，这个对称性与其在正八面体中的对称性是破缺的，并且这种破缺是非常稳定的。
对称性和对称破缺的研究在物理学中具有广泛的影响和应用。
在宇宙学中，对称性是研究宇宙演化和结构的基础。
在凝聚态物理领域，对称性破缺是研究物质的性质和物理现象的重要手段。
在粒子物理中，对称性则是研究微观粒子如何相互作用和组合的关键。
通过对对称性和对称破缺的研究，物理学家们深入探索自然界的本质，揭示了自然界的深层次规律，也为现代科技发展提供了思想和理论支撑。
总之，对称性和对称破缺是物理学中非常重要的基础概念，它们是更深入地了解宇宙和自然规律的必要手段。
物理学中的对称性
物理学中的对称性
共六十八页
物理学中的对称性
从库仑定律出发可以论证，电场强度E是极 矢量；从毕奥—萨伐尔定律(dìnglǜ)出发可以论 证，磁感应强度B是轴矢量。 镜象对称是物理学中最重要的对称之一， 在宏观、微观领域都广泛存在。
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物理学中的对称性
物理学中的空间对称性 物理定律的旋转对称性表现为空间各方向对物理定律等 价，没有哪一个方向具有特别优越的地位。例如，分别 在南、北半球进行单摆实验，实验仪器取向不同，得出 的单摆周期公式仍然相同。物理定律的平移(pínɡ yí)对称 性表现在空间各位置对物理定律等价，没有哪一个位置 具有特别优越的地位。例如：在地球、月球、火星、河 外星系…进行实验，得出的引力定律（万有引力定律、 广义相对论）相同
图3 镜像反射(fǎnshè)
对称
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标度 变换对称 (biāo dù)
所谓“标度变换”,通俗地讲，就是放大缩小。鹦鹉螺美丽 的外壳为标度不变提供了一个很好的范例。在数学中， 平面极坐标中描述的一条螺线，具有标度不变性的函数
关过系一是个角度，就，可这以时与当原这来个的图l曲n形r线放重大合或(c缩hóng小hé)时。，下只图需是转典
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物理学中的对称性
物理学中的镜象对称性
物理学中有各式各样的矢量，它们在空间反射操作下 表现出不同的性质。 一个矢量 r , 经过空间反射，与镜面垂直的分量反向，
与镜面平行的分量则不变。和 r 相联系(liánxì)的 v、a、f 等矢量都应有相同的变换规律。这类矢量称为极矢 量。另一类矢量（如转动物体的角速度）称为轴矢 量或赝矢，它们在空间反射操作下具有不同的规律： 垂直镜面的分量不变，与镜面平行的分量反向。下 图所表示的就是这两种矢量
原子核的基本性质
ρ = nmn =1.66×1014 g / cm3
即，一个火柴盒那样大体积的核物质的重量为10亿吨。
四、 质量和结合能
原子核的液滴模型
1.质量：核质量＝原子质量－核外电子总质量
实际中，常近似用原子质量。 原子质量单位：
u 1 =
12 1 ⋅ 1.6605387×10−27 kg NA 12
由质能关系： E = mc2
一、原子核的比结合能几乎为常量， B ∝ A 说明核子之间的相互作用力具有饱和性，与液体分子力的饱和性类似。 二、体积近似正比于核子数，即核物质密度几乎是常量，不可压缩性，与液体类似。 因此，把原子核看成带电的液滴。
（2）魏扎克（Weizsacker）公式
1935年，结合能半经验公式： (2).8页
2I −1 Q 0 2(I +1 )
第五节 原子核的宇称
宇称：微观物理领域中特有的概念，描述微观体系状态
波函数的一种空间反演
宇 算 ：ˆ 称 符 P
ˆ PΨ(x) =Ψ(−x) ˆ PΨ(x) = kΨ(x), Ψ P 本 态 k 本 值 （ (x)是ˆ的 征 ， 是 征 ）
ˆ P2Ψ(x) = k2Ψ(x) =Ψ(x)
原子核的磁矩
µs =−
µl =−
r
r
e r e r ps = gs ( ) ps (gs =−2) m 2m e e
e r e r pl = gs ( ) pl (gs =−1 ) 2m 2m e e
二.核子的磁矩 质子自旋的磁矩: 中子自旋的磁矩:
µp = gp (
e r ) ps 2mN e r r µn = gn ( ) ps 2mN
（1） 当 ≤ j时 有 I ， 2I+1个 , 值能级分裂成2I+1个 级 能 ，
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原子核的手征对称性
手套有左右两只，D N A有左旋右旋两种，许多分子也都有两个相互镜象对称的形式，通常称为左手形式和右手形式。
现在，物理学家又发现原子核也有左手性和右手性两种模式。
物理学家一直在寻找对称性和对称性破缺，从而揭示出基本的物理原理。
最初，人们认为原子核是球形的，有着高度的对称性。
后来实验发现原子核可以在很大程度上被拉长，甚至会像一支雪茄。
20世纪60年代，理论物理学家预言原子核可以有三轴形变(即非轴对称形变)——对称性进一步降低，但是一直都没有被实验证实。
1997年，弗劳恩多夫(S．F r a u e n d o r f)和孟杰在研究三轴不对称原子核性质时发现，三轴形变的奇奇核(质子数和中子数都是奇数的原子核)可能具有手征性。
他们提出，对于原子核手征性的观察将给原子核有稳定的三轴形变的假设一个强有力的证据，而且也使手征性成为原子核的一个新的性质。
就像原子中的电子一样，原子核中的核子也倾向于两两配对并形成壳
层结构。
但是，在奇奇核中将剩下一个质子(奇质子)和一个中子(奇中子)不能成对。
奇质子和奇中子分别在“核芯”外旋转。
对于轴对称的原子核，奇质子、奇中子与核芯绕着共同的旋转轴(即对称轴)旋转，就像一个垂直定向的陀螺。
但是，对于具有恰当质子数和中子数的三轴形变核，这两个独立的核子可以分别绕最短的和最长的主轴旋转，而“核芯”绕第三个主轴，即中等长度的主轴旋转。
这三种转动的合成，就导致原子核的左手性和右手性：若奇质子和奇中子旋转方向保持不变，“核芯”顺时针方向旋转和逆时针方向旋转对应的状态不同，即三轴形变核具有手征性。
由美国和德国的研究人员组成的一个研究组在2000年2月5日的《物理评论快报》上报道了他们关于原子核手征性的实验结果。
同时，他们的发现也提供了强有力的证据表明非轴对称原子核确实存在。
该研究组研究了中子数为75、质子数分别为55、57、59和61的原子核。
原子核具有多种自旋态。
他们通过测量这些原子核发出的伽马射线的能量和方向，确定了每个态的能量和相对自旋，由此在每个原子核中都发现了“手征双重带”-在一定的自旋范围内，一条转动带中的每个态与另一条转动带中具有相同自旋的态(即左手态和右
手态)能量不同但很接近，这是由上述三轴形变原子核的手征性造成的。
实验结果表明这些核是严格的非轴对称椭球形，3个主轴长度都不相同。
由于对称性本质上和基本相互作用有关，而上述实验表明原子核并没有我们原来预料的那么对称，这让科学家们非常感兴趣，他们期望这将有助于更加深入地了解原子核结构。
正如美国《科学》杂志所报道的：“三轴形变核是否存在的问题已经
争论了几十年”，该实验“首次获得了直接的证据，这在核物理学界引起了一个不小的波澜”。