《粒子和宇宙优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粒子和宇宙优秀PPT.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、粒子和宇宙第一页，本课件共有24页 道尔顿道尔顿1919世纪末，人们认为原世纪末，人们认为原子是组成物质的最小微子是组成物质的最小微粒粒 关于物质结构的探寻 汤姆逊汤姆逊发现了原子内部结构发现了原子内部结构中的电子中的电子 卢瑟福卢瑟福经典散射实验，发经典散射实验，发现质子现质子 查德威克查德威克发现中子发现中子 盖尔曼盖尔曼发现夸克发现夸克是否还有其他是否还有其他的微观粒子？的微观粒子？第二页，本课件共有24页延伸思考：人们逐渐意识到，这些我们认为的“基本粒子”，实际并不基本。还有很多我们并不了解的粒子等待发现。第三页，本课件共有24页“标准模型与大统一”人们建立了标准模型，理论归纳预言了一
2、系列新粒子，并且对发现的粒子以泡利原理以及所参与的相互作用进行全新分类。图中为标准模型的简单表示，大统一理论最终的目的便是将宇宙中纷繁复杂的作用形式统一为简洁、优美的场论。第四页，本课件共有24页分类分类自旋自旋泡利不相泡利不相容原理容原理统计规律统计规律费米子费米子(电子电子 质子质子 中子中子 各种重各种重子子)半整数半整数1/2，3/2，服从服从费米费米狄拉狄拉克统计分布克统计分布玻色子玻色子(光子光子 介介子子K介子、介子、介介子子)整数整数0 或或 1 等等不服从不服从玻色玻色 爱因爱因斯坦统计分斯坦统计分布布粒子的分类（泡利原理）：粒子的分类（泡利原理）：第五页，本课件共有24页粒
3、子的分类（电性、磁矩）：粒子的分类（电性、磁矩）：正、反粒子物理量的绝对值都相同，但某些物理量正、反粒子物理量的绝对值都相同，但某些物理量(如如电荷、磁矩等电荷、磁矩等)的符号相反。但反粒子由于很容易湮灭，的符号相反。但反粒子由于很容易湮灭，所以很难长时间存活。所以很难长时间存活。欧核反粒子的存储装置演示，原理简单的说就是用迅速变换的电场制作的牢笼第六页，本课件共有24页万有万有引力引力电磁力电磁力弱相互弱相互作用作用强相互强相互作用作用引力子引力子光子光子轻子轻子强子强子 引力子引力子 由于自旋为由于自旋为2 2，无法量子化，尚未囊括进标准模型，无法量子化，尚未囊括进标准模型、静、静止质量和
4、电荷为零，以光速运动。止质量和电荷为零，以光速运动。光子光子 自旋为自旋为1 1，是玻色子是玻色子粒子的分类（相互作用）：粒子的分类（相互作用）：第七页，本课件共有24页分类分类粒子名称粒子名称自旋自旋介子介子、K介子等介子等整数整数玻色子玻色子重子重子核子核子质子、中子及其反粒质子、中子及其反粒子子1/2(超子超子 3/2)费密子费密子超子超子超子及反粒子超子及反粒子强子分类强子分类第八页，本课件共有24页分类分类正反正反粒子粒子自旋自旋电荷量电荷量e重子数重子数B轻子数轻子数寿命寿命10-6s轻轻 子子电子电子子子子子1/2-1 +1-1 +1-1 +10000-1 +1稳定稳定2.22.
5、3中中微微子子稳定稳定轻子（共轻子（共1212种）种）中微子系中性粒子，质量为零，只参与弱相互作用。中微子系中性粒子，质量为零，只参与弱相互作用。第九页，本课件共有24页 为了探寻这些新粒子，实验物理学家想了各种办法，右图中美丽的花树实际是在人造云室的强磁场中，携带电荷的粒子受洛伦兹力偏转的踪迹，当然这是比较原始的实验方法。第十页，本课件共有24页 经过半个多世纪的发经过半个多世纪的发展，欧洲核子中心展，欧洲核子中心（CERNCERN）建造了迄今最为）建造了迄今最为庞大的双圈强子对撞机庞大的双圈强子对撞机LHCLHC第十一页，本课件共有24页 对撞机的核心就是一对撞机的核心就是一系列探测中心以
6、及右图中系列探测中心以及右图中先进的第三代同步加速器先进的第三代同步加速器第十二页，本课件共有24页所谓“上帝粒子”建造LHC一个最为重要的目的是为了验证英国物理学家彼得希格斯关于一种规范玻色子的理论，由于在此机制下，这种粒子将赋予万物质量，所以人们称其为“上帝粒子”。第十三页，本课件共有24页 新粒子的发现！2012年7月4日，位于瑞士日内瓦的欧洲核子中心在发布会上向全球宣布，在双光子道和轻子道分别以6个西格玛的标准差探测到了希格斯玻色子（Higgs）人们发现并证实了标准模型预言中最后一种粒子，这是现代物理学的一大步！第十四页，本课件共有24页下夸克下夸克 d 上夸克上夸克 u 奇夸克奇夸克
7、 s强子结构夸克模型强子结构夸克模型 (1964年年)：介子（夸克和反夸克组成）介子（夸克和反夸克组成）重子（三个夸克组成）重子（三个夸克组成）粲夸克粲夸克 c 底夸克底夸克 b 顶夸克顶夸克 t夸克模型：夸克模型：第十五页，本课件共有24页费米子与玻色费米子与玻色子的夸克图子的夸克图第十六页，本课件共有24页大爆炸理论(The Big Bang Theory)宇宙从一个“奇点”爆炸产生大大爆爆炸炸是是在在无无限限的的宇宇宙宙各各处处同同时时产产生生宇宙与恒星的演化第十七页，本课件共有24页粒子物理与宇宙学殊途同归粒子物理与宇宙学殊途同归第二十二页，本课件共有24页 中子内有一个电荷量为+2e
8、/3 的上夸克和两个电荷量为的-1e/3 下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图1所示。图2给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是:A B C D第二十三页，本课件共有24页目前普遍认为，质子和中子都由被称为夸克和d夸克的两类夸克组成，夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是（）A质子由1个夸克和1个d夸克组成，中子由1个夸克和2个d夸克组成B质子由2个夸克和1个d夸克组成，中子由1个夸克和2个d夸克组成C质子由1个夸克和2个d夸克组成，中子由2个夸克和1个d夸克组成D质子由2个夸克和1个d夸克组成，中子由1个夸克和1个d夸克组成答案：B第二十四页，本课件共有24页