夸克、色相互作用和渐近自由

物质微观世界是由粒子所构成,粒子物理在上一世纪60年代以来取得的重大进展是建立了粒子物理的标准模型.目前为止,它被几乎所有的精确的加速器实验结果所支持.标准模型概括了物质世界是由61种或62种微小的粒子构成,它们之间的原始相互作用有4种.观察到的物体都是由原子核和电子组成的各种原子构成,原子核又是由质子和中子组成.电子就是一个带负电的粒子,质子和中子属于"强子",都是由多个现在称为"夸克"(quark)的粒子组成的复合体.夸克和反夸克是构成物质的最小组元,但是单个的夸克或反夸克不能独立地自由存在,他们都是以构成强子的组成粒子的形式存在.所有的物质粒子之间都有"引力相互作用",各种粒子分别还可以参与"电磁相互作用"、"弱相互作用"、"强相互作用".     

层子结构的探索和标量双荷子模型

一、一个新的周期表如果有人问你:“夸克(quark)是由一些组分合成的粒子还是点粒子?”你会觉得这个问题并不陌生。还在本世纪初,科学家们就回答了原子是不是点粒子的问题:原子不是点粒子,它是由一个原子核和一些电子组成的。紧接着,原子核的秘密也被揭开了。原子核不     

科学家发现未知梨形原子核

《自然》杂志刊载了一篇此前未知的梨形原子核的文章,这种不规则形状的原子核将有望颠覆传统的原子物理理论,并揭开宇宙中物质多于反物质的谜团。原子核是由强核力聚合在一起的,这种力必须克服质子间的静电斥力而将原子核聚集在一起。然而要想使用第一性原理来计算这些粒子间的相互作用是非常复杂的,因此理论物理学家们提出了一些有时是相互矛盾的模型来描述原子核结     

人类转化成暗物质会怎样

正暗物质的表面却完全不同,它不与核力或者电磁力相互作用,它不会与其他粒子或者自身发生碰撞,它只经历一种引力作用,这是当前所知唯一对暗物质发挥作用的力量。那如果你的身体里所有粒子都被转化为暗物质粒子,你会发生怎样的变化呢?地球上的我们是由正常物质构成——大部分是原子形式。在亚原子等级,人体原子核通过强核力结合在一起,从而使元素周期表中大量元素能够稳定共存在人体之内。电     

上帝粒子的成本

最近欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们宣布他们在大型强子对撞机（LHC）获得的数据中找到了特征和神秘的希格斯玻色子相一致的新粒子。这一项重要发现确认了粒子物理学标准模型的正确性，这一模型还预言了希格斯玻色子的存在。尽管有很多种不同的亚原子粒子，但是希格斯玻色子的地位非常特殊，因为根据标准模型，正是这种粒子赋予了宇宙中一切其他物质以质量。     

对“等离子体“名称的质疑

Ｐｌａｓｍａ一词目前译作“等离子体”。根据《物理学词典》(等离子体物理分册 )( 1 985年 ,科学出版社 )所述 :“一般来说 ,等离子体概念可作如下定义 :它是由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系 ,在整体上是准中性的 ,粒子的运动主要由粒子间电磁相互作用所决定 ,由于这是长程的相互作用 ,因而使它显示出集体行为 (例如各种振荡与波、不稳定性等 )”。对于这样一种物质状态 ,当时为什么要称为“等离子体” ,笔者实在不明白。这种由大量带电粒子组成的体系 ,既含有大量离子 ,也含有大量电子 ,整体上是准中性的 ,为什么在汉译时要…     

把大科学工程建设成为具有国际先进水平的基础研究中心

重离子物理是在原子核物理基础上发展起来的一门新的综合性学科，处于物质科学的前沿。重离子物理的发展一直离不开重离子加速器这种大科学工程的建设。两者互相促进，相得益彰。     

“上帝粒子”背后的故事

比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒、英国理论物理学家彼得·希格斯因成功预测希格斯玻色子（又称“上帝粒子”）而获得2013年诺贝尔物理学奖,这被普遍认为是一个众望所归的决定。希格斯粒子的发现,使得粒子物理标准模型所预言的所有粒子全部被实验发现。那么,理论物理是不是从此无事可做？其实在物理学家的眼睛里,     

化学运动中的若干矛盾

“合二而一”論者为了論証他們的矛盾調和論与阶級調和論的世界观,硬說氫和氧化合成水就是“合二而一”,說“原子的化合和分解‘合二而一’构成化学运动。”这是完全违背化学运动的客观事实的。 (一)元素的化学性质是由原子内部的原子核与电子之間吸引和排斥的矛盾决定的。根据现代物质結构的原子分子学說,一切物质都是由分子或原子組成的,分子是由原子組成的。而原子的結构和特性取决于原子內部的矛盾性,即原子核与电子之間吸引和排斥的矛盾运动。因此,正确分析原子內部的矛盾,是闡明一切物质化学性质的基础,例如化学元素的周期性就是由这个矛盾决定的。实驗証明,原子序数Z不同的元素其化学性质是很不相同的,而当把化学元素按照原子序数Z由小到大的順序排列起来时,元素的物理、化学性质却又呈现出周期性的变化。例如第二周期的元素(鋰Li~3、鈹Be~4、硼B~5、     

质量概念的演化及其哲学背景

质量是物理学中最基本的概念之一。牛顿在原子论的基础上定义了质量概念,结构主义与操作主义试图通过拒斥物理实在来消解牛顿质量。在场本体论中,粒子的生成论替代了构成论,质量与能量概念是等价的。广义相对论中物质与空间等同实现了物理实在与结构实在的辩证统一。     

A Query on the Term “等离子体” (dengliziti)

Plasma一词目前译作"等离子体".根据<物理学词典>(等离子体物理分册)(1985年,科学出版社)所述:"一般来说,等离子体概念可作如下定义:它是由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系,在整体上是准中性的,粒子的运动主要由粒子间电磁相互作用所决定,由于这是长程的相互作用,因而使它显示出集体行为(例如各种振荡与波、不稳定性等)".     

坂田昌一与中国科学家及毛泽东的交往

坂田昌一是日本著名理论物理学家,从事原子核物理学和粒子物理学的研究。他努力推动中日科学交流,曾于1956年和1964年来华访问。坂田昌一将自己的科学工作与唯物辩证法联系起来。他提出的基本粒子由更深层次基本粒子构成的理论与毛泽东物质无限可分思想产生共鸣。这引起毛泽东重视,在中国科学界反响巨大。文章基于档案、日记、回忆录等史料,阐述坂田昌一与中国科学家和领导人的一段交往史,并展示以坂田昌一为代表的日本科学家对促进中日发展友好关系所做的贡献。这段交往史从特殊角度反映了中国科学与世界科学在特定时期进行交流和合作的一段历史。同时,也反映出科学没有国界,但科学家的交流和活动与社会、哲学、政治、外交等却是分不开的。     

海森堡关于基本粒子的新理论

物理学家海森堡最近提出了一个关于基本粒子的新理论,引起了世界物理学界的广泛注意. 推动新理论的建立的有二方面原因. 首先是因为物理研究的实验迅速发展.由于巨大能量加速器的建立,研究工作深入能量比原子核分裂所产生的能量更高,对象比原子核更微小的物理现象.结果发现了一系列前所未知的微粒子,发现了他们之间存在着联系,并且能相互转化.换句话说,发现了物质存在的新的形式和运动的新的规律.有必要创立新的理论去概括和反映.     

“发现两种超重元素”原是造假

美国劳伦斯伯克利国家实验室最近公开承认，该实验室一个研究小组１９９９年发现的两种超重元素的实验数据是“捏造”的，有关研究人员从事了“不正当科学行为”。１９９９年６月，劳伦斯伯克利国家实验室１５名研究人员在学术刊物《物理评论通讯》上联合发表论文称，通过铅原子核和氪原子核的撞击，他们发现了元素周期表上空缺的１１８号元素，以及由１１８号元素衰变产生的１１６号元素。这一成果曾被视为１９９９年最重要的科技突破之一。但其他科学家随后进行的重复研究，却无法获得类似结果。该研究小组重新分析原始数据后，也发现实验…     

再论量子场的实在论和生成辩证法——从生成论与构成论对比的眼光看

(1)生成论和构成论是两种相互对立的哲学观,量子场论的"产生"、"湮灭"概念的逻辑基础在于生成论.(2)在量子场论多种解释中"场的实在论"和"结构实在论"最有合理性,它们可以有形象模型.(3)从虚粒子的"跃迁"(将要摆脱构成论、粒子论的过渡性假说)到场量子的"产生与湮灭"(彻底的生成论和场的本体论)的进步,是科学概念的革命.(4)真空不空:粒子本体论失效,并成为确立场的本体论的转机.本文的目的就是要:对由量子场论所蕴含的场的本体论、结构实在论和生成辩证法思想,以及概念革命的主要历程做一种补充分析.     

石墨烯的奥秘 将石墨一层结构单独拿出就是石墨烯

<正>什么是石墨烯呢？很简单,石墨烯就是单层的石墨,如果将石墨的一层结构单独拿出来,那就是石墨烯。石墨烯就是单层的石墨 在整个宇宙之中,所有的物质都是由不同的元素所构成的,但同一种元素却并非只能构成同一种物质,元素通过不同的结构进行组合就能够形成不同的物质。以碳元素为例,当一个碳原子周围有四个碳原子,它们以共价键的方式相结合,且周围的四个碳原子与中心的碳原子形成一个正四面体结构的时候,就组成了一种物质,我们叫它钻石。因为碳原子之间是以很强的共价键结合的,所以钻石的硬度很高,又被称为金刚石。钻石的硬度很高,     

威力强大的反物质

根据丹·布朗的巨著拍摄的一部电影,为我们提供了另一种假设在瑞士日内瓦附近的粒子物理实验室生成的危险物——反物质,用这种物质制成的武器具有非凡的破坏力。虽然布朗书中的反物质是虚构的,但是这种物质本身并不是虚构的。我们在宇宙射线里就能看到它的迹象,科学家通过在世界各地的粒子加速器里进行高能撞击,制成这种物质。     

什么是对撞机?

正继引力波、量子通信之后,又一个"高冷"的物理名词成了新晋"网红"——对撞机,因为科学"大咖"们最近在争论中国现在要不要建大型对撞机"这种超大超贵的机器"。那么,对撞机究竟是什么?从字面上解析,对撞机就是让某种东西在其中对撞的机器。而"大咖"们近日争论的对撞机对撞的是高能物理领域被加速到接近光速的带电微小粒子。20世纪以来,人类对于物质结构的认知已经从分子、原子、原子核层次,逐步深入到更小的结构单位夸克和轻子。     

从现代物理学看粒子到场的转变--兼评“从现代物理学看构成论到生成论的转变”一文

对“从现代物理学看构成论到生成论的转变”一文中的一些观点进行评析。通过考察和分析现代物理学发展的历史脉络，阐明在现代物理学中物质结构不是发生了“从构成论到生成论”的转变，而是发生了“从粒子到场”的转变，场也是一分为二的。     

夸克禁闭

近二十多年来,粒子物理学的一项重要进展是提出了强子是由更基本的夸克(或层子)所组成的假设。这个假设以及在它的基础上提出的一些模型所获得的巨大成功,促使人们以极大的兴趣寻找夸克。这种努力主要有两个方向:一个方向是企图把夸克释放出来。这就