Friday, January 9, 2015

电子波波长相比于可见光波波长要小得多, 光学显微镜的分辨率在理论上不可能小于 0.2μm; 随后,安德逊在宇宙射线实验中发现了正电子的存在。泡利在揭示 β 衰变

[PDF]Shower's Doctorial Thesis - HEPG - 山东大学
hepg.sdu.edu.cn/~zhucg/Zhucg-Thesis-Last-Version.pdf 轉為繁體網頁
2003年5月7日 - B 重新线性组合成三个有质量的玻色子场,而. 保留一个规范场无质量,即光子,同时出现一个有质量的黑格斯粒子。 标准模型中,通过黑格斯机制 ...

人类凭自己的感官功能认识世界的水平是很有限的,只能认识一些宏观的
物体。显微镜的发明将眼睛的观察能力延伸到细胞的尺度,但是受光波波长的局
限,光学显微镜的分辨率在理论上不可能小于 0.2μm。这促使人们去寻找更短
波长的“照明”物质。根据波动学说,运动着的电子可以看作是一种电子波,而
且能量越大,波长越短,电子波波长相比于可见光波波长要小得多,据此人们制
造了电子显微镜。如果要观测更小尺寸的原子结构,则需要能量更高的粒子束流, 例如,卢瑟福散射实验利用 α 射线打击原子,可以对原子结构进行研究,观察工
具也从眼睛改进为专门的物理仪器。同样,对更精细的物质结构的“观察”或更
大质量的粒子进行研究则需要更高能量的粒子束流


二十世纪三十年代以后,粒子加速器的发明使得人们可以“生产”出高能
量的粒子流,以撞击微小的紧密结合在一起的原子核,来探测稳定的原子核结构
成分。四十年代,人们发现同步稳相原理,制造出数亿电子伏的加速器。五十年
山东大学博士学位论文
高能物理发展和 LHC 
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代,强聚焦原理的发现使建造 GeV(109电子伏特)以上的高能加速器成为可能,
从而将人们的视野大大扩展到 10-16cm 的夸克层次。高能物理学也开始成为物理
学中一个独立的分支,当代高能物理学则泛指能量超过1TeV(万亿电子伏特)的
粒子实验物理。
自然界看来远比人类的想象力丰富。1931 年,查德威克发现中子后,原子
核的研究得到了迅速的发展。在原子核的研究中,发现了 β 衰变,表明一种新
的基本相互作用—弱相互作用的存在;核子力的发现则使强相互作用进入了人们
的视野。这样,加上引力相互作用、电磁相互作用,科学家共发现有四种基本相
互作用

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