欧洲核子中心汇聚全球的努力筹划未来的巨大环型对撞机

 结合2014 年2 月参加“对未来环型对撞机研究的启动会议”的见闻,介绍了全球高能物理界正在讨论如何通过广泛国际合作、在欧洲核子中心（CERN）建造未来环形高能加速器和粒子对撞机的新动态,简要回顾了历史上高能加速器和对撞机建设的经验和教训,摘编了与会者提出的相关见解和建议,希望中国高能物理的长远发展可从中借鉴和参考。     

超级Z-工厂上的物理

本文在调查研究和理论分析的基础上,对超级Z-工厂上可开展的特色高能物理实验做了归纳和小结.文章指出超级Z-工厂中可以开展许多科学意义重要、别处不可替代的高能物理实验,归纳下来在下列四个方面具有突出优势：i）Z-玻色子性质的精确测量,寻找与Z-玻色子有关的稀有过程的实验研究;ii）韬（τ）轻子性质,寻找与韬轻子有关的稀有过程和发现关系到韬轻子和/或Z-玻色子的CP破坏（肯定与CKM矩阵相因子无直接联系）的实验研究;iii）重味和双重味强子的性质,其激发态质谱,奇异重味强子等的实验研究;iv）通过测量喷注形状直接测量QCD耦合常数αs（m2Z）,测定重味夸克和胶子到重味强子和双重味强子的碎裂函数,检验非微扰碎裂模型理论等的实验研究.另外,由于建造超级Z-工厂可以作为我国加速器高能实验物理未来基地规划中的一个选项,国内同行已经完成了相关的学术研究论文14篇,并已汇集成题为＂超级Z-玻色子工厂物理＂的专辑,发表在SciChina-Phys Mech Astron上,2010年11月份的53卷11期中.本文对这14篇论文做扼要概述,同时也做了一些补充.     

强子口袋半径及高能情况下的强耦合常数

根据夸克间强相互作用力程随强跑动耦合常数的变化关系,给出了强子口袋半径的一种简明的计算方法.同时计算了高能情况下的强耦合常数,与最近Tevatron对撞机上的实验结果相比较,吻合较好.     

P＋^3H和^3He弹性散射中的夸克自由度

利用夸克－强子模型，计算了６００ＭｅＶ的质子在原子核＾３Ｈ和＾３Ｈｅ上的弹性散射，并与实验数据作了比较，结果表明，夸克自由度的引入，改善了传统核物理的计算，特别是在大动量转移区，并能很好地解释实验数据。     

2021年粒子物理学热点回眸

粒子物理学是研究微观物质基本组成及其相互作用的前沿基础学科.聚焦粒子物理领域的几大研究热点方向——暗物质物理、中微子及粒子天体物理、缪子反常磁矩、重味物理与强子物理、希格斯物理与电弱物理及其他超标准模型新物理现象寻找,回顾了2021年粒子物理领域所取得的重要进展,并对相关方向的未来研究前景及未来大科学工程计划作了初步的...     

首位数规律在物理学中的应用

 自然世界数据库中的首位非零数字并不以1~9的等概率出现,而是符合一个对数分布,即Benford定理。在研究该定理在粒子物理与天体物理中的表现时发现,粒子物理中的强子宽度与寿命、脉冲星中的功率与运动等多类物理量均符合Benford分布;统计物理中的三大正则统计——玻尔兹曼-吉布斯统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计均解析满足首位数规律。本文简介了首位数定理,阐述了其在粒子物理、脉冲星中的应用,讨论其标度不变性、整数幂次不变性、基数不变性等性质,最后分析了三大物理统计中的首位数规律。如何更好地理解Benford定理这个“百年难题”,探讨首位数分布的自然规律,还需要更多的后续研究。     

快度中心区动量分布分维数的计算

应用推广的分维计算式，讨论了在高能强子—强子碰撞中产生的末态粒子动量分布在快度中心区的分维数，发现在质心系能量为１１．５～９００ＧｅＶ时，其值为２．     

量子强子动力学模型下核物质中强子质量的自洽计算

使用量子强子动力学模型，在相对论Hartree自洽近似下计算了核物质中强子的有效质量，结果表明，核子、ω和ρ介子质量随核物质密度的增加而减小，这与平均场近似或单圈近似下给出这些矢量介子质量随密度增加保持不变或稍许增加不同。     

利用铁乳胶室观测宇宙线强子的探测几率

对于利用铁乳胶室观测宇宙线强子的探测几率进行了计算。计算中对乳胶室的结构和事例的选择标准等做了考虑。给出并讨论了强子探测几率与强子在大气和在铁中的衰减长度的依赖关系及强子探测几率与入射天顶角的关系。     

Preface

正The standard model(SM)in particle physics has been successfully tested by the present experimental observations.The SM consists of electroweak unification theory and quantum chromodynamics(QCD)theory with light quarks(u;d;s)and heavy quarks(c;b;t)as its fundamental components.Usually,these quarks are named as the light flavor and the heavy flavor.In addition to quarks,there are intermediate gauge bosons and gluons for mediating the