高能物理范文10篇

前言

鑒于引力能技術和發明產品原本就無現有理論支持，可目前網上搜索到的引力能發明產品有多種多樣，所以質疑聲也多樣化，顯然什么是真正的引力能發明？引力能的本質和物理定位是什么？它必要有自己的基礎科學理論的支撐，才可區別象水位差、重力差之類的自然已存在能量直接轉換能源也稱為引力能的混淆一體，澄清事實，并建立一種無現有理論支持的全新學科，才是當務之急。

所以據本人對引力能基礎理論的研究成果總結與提升為本文集，并確認為宏觀高能物理學科，暫以章節題目注解形式公開供探討后，再擇機完善章節內容后作為本學科的基礎理論文集刊出。因此文中錯誤與不足望批評指正。

第一章、宏觀高能物理

1.1、宏觀高能物理的提出

公知核物理是研究原子核的聚合與分裂變化為主體的學科，學科內高能量產生的規律是絕對不屬能量守恒定律范圍，特別是原子核的分裂反應中發射中子擊發鈾原子后，則全部是自行鏈式裂變釋放能量，這也正是低能效物理與高能物理的本質區別，宏觀高能則是相對微觀高能而言。

摘要:文章簡要介紹了中國科學技術大學近代物理系的高能物理唯象理論和實驗研究的發展現狀,并總結了最近幾年中取得的進展情況.

關鍵詞:高能物理，TeV能量對撞機，標準模型精確檢驗，粒子探測技術，標準模型外的新物理

HighenergyphysicsintheDepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina

MAWen\|GanWANGXiao\|Lian

(DepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China)

AbstractAnoverviewisgivenofthedevelopmentofhighenergyphysicsintheDepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina.Wesummarizetheprogressoverrecentyearsinbothphenomenologytheoryandexperimentalresearch.

1日本基礎物理教育的發展歷程

該學會的主要目標是推廣、普及在學校教育和社會生產實踐中所需要的物理教育，現在大概有會員1200余名．日本物理教育學會有定期發行的附屬刊物《物理教育》．該刊物創刊于1953年，主要刊發各種新的教育演示實驗以及探討物理教育的論文．到1990年為止，該刊物每年大約發行3卷，1991年開始增為每年4卷．截止到筆者發稿時，《物理教育》從創刊號到2011年共計59卷在網上免費開放［3］．從1984年開始，日本物理教育學會每年會在暑假期間召開物理教育研討會，討論物理教育所面臨的種種問題，以及最新科技成果的普及等．中國和日本的物理教育交流活動開始于1989年夏．首次中－日－美物理教育討論會在夏威夷舉行［4］，中方共有大、中學教師9人參加．第二次中－日－美物理教育討論會由日本物理教育學會主辦，1991年在日本富士舉行，中方有17人參加．以此類會議為契機，日、美雙方得以了解中國物理教育研究中的長處，同時中國代表也及時了解了對方的教學改革動態．近年來，日本國內對高中物理教育質量的下降有了一些批判的聲音［5］，怎樣提高學生的學習興趣就成為解決問題的關鍵所在．日本教育界對新的演示實驗的開發以及教學時平行科目的相互影響的研究很活躍，在物理教育學會刊物《物理教育》以及物理教育研討會中有很多討論．另外，長期以來日本的教育體制對于物理類競賽并不熱衷，日本全國范圍的物理競賽僅僅始于世界物理年2005年，并于同年才開始派隊參加國際奧林匹克競賽．

2日本高等物理教育的指導方針及模式

自2004年開始實施國立大學法人化以后，日本國立大學雖然由政府出資運營，但是幾乎每所國立大學都擁有相應的自治權，因此各個國立大學的教學重點以及方法風格有很大的差別，每個學校都擁有自己的教育體系與理念．以名古屋大學為例，名古屋大學的物理教育方針和核心主要由理學院的物理學教室（即物理系）會議決定．一般來講研究生和教員都可以申請成為物理學教室的研究員并列席會議（留學生和外國教員亦可參加）．會議一般每季度舉辦一次，每次會議的討論內容主要包括實驗科目內容的增減，科目課時與學分的分配，科目構成的比例，畢業條件的變更，新教員的聘用，新研究室的設立以及經費的預算及使用等．每次會議一般會按需討論多個議題，每個議題以不記名投票方式表決．物理學教室有議長和下屬各個分支的負責人，議長及主要負責人每年輪換，以投票選舉產生．由于有大量的碩士及博士研究生參與討論，不僅對于物理學教育的創新與改良起到了積極而有效的作用而且使物理系全員參與到物理專業的建設和改良議程中，充分體現了大學法人化法案提出的學術自治所需要達到的要求．

3日本物理本科教育近況

由于國立大學的教學重點以及方法風格有很大的差異，很難對各所大學的教育狀況作一全面的論述．以下僅以筆者學習、工作的名古屋大學為例來介紹日本本科教育的一些近況．在名古屋大學，物理類本科教育主要由基礎科目、專業科目、實驗科目、選修科目、畢業設計等組成．其中選修科目和畢業設計一般相互關聯，有高能物理、宇宙物理、凝聚態物理、生物物理4個大的方向．由于大一新生為理學院的數學、物理、化學、生物4個系共同招收，在大一階段理學院新生需參加公共基礎課的學習，教育形態以大班教學為主．大學一年級的教育目標是在培養學生興趣的同時鞏固基礎知識，主要進行的是通識教育．教學時一般會配合演示實驗以增加課堂活躍度并增進學生對物理現象的觀察和理解．學校配有相應的金屬器具加工車間，大四以上學生參加安全使用培訓后皆可申請使用．課堂演示實驗所需教具一般以教員自己制作為主．二年級開始進入物理專業課學習．教學科目主要由數學物理方法、分析力學、電磁學、熱學、統計物理學、量子力學等組成．與專業課程相對應的設置有配套的習題課．習題課由教授等教員負責，有相應的學分，屬于必修科目．配套習題課的教學以討論式教學為主，每個班級大約由15～20人組成，分成3～4個討論小組．除第一節習題課以外，在每節習題課后一般由教員布置一些問題作業．習題課作業一般由研究生組成的學生助理批改、評分，標準答案和評分標準會由負責教員分發到研究生助理手中，并由研究生助理作匯總統計后呈報給習題課的負責教員．每次上習題課時，負責教員把作業發還學生，每個小組先進行內部討論，再由各個小組派學生輪流講解，遇到講解不恰當不全面的時候教員會參與討論，教員起監督指導輔助作用．習題課成績評價主要由學生討論活躍度、出勤率、課題作業完成情況決定．每學期期末考試后會舉辦教育反思會，參會人包括本科學生代表、研究生助教和專業課教員，對教學中的難點和不足之處進行反饋和探討．大三階段增加高級熱力學、高級統計物理、高級量子力學、近代物理實驗等，并出現多個專業課分支選擇，比如高能物理學、宇宙學、固體物理、生物物理等．物理實驗以近代物理實驗為主，共有14個左右的實驗可以選擇，每兩人一組，一個實驗每周一次大約持續一個月，每個學生平均需做3～4個實驗才可以獲得學分．為了使學生擴大知識面并且使他們對各個研究室的研究情況有初步了解以便他們進入大四時選擇教研室進行畢業研究，從2012年起，大三新增了前沿科學講座這一環節．講座由20個左右的研究室進行分擔，每周進行一次，每次由一個研究室的主要負責人進行講解介紹，每次講座結束后會要求學生提交一個簡單的小報告．各個研究室的主要負責人親自負責本科的課堂教學工作，這對于學生的培養十分有利．大學的教學目標不僅是知識本身的教與學，更重要的是研究方法與經驗的傳承．將最新的科技前沿信息傳遞到教室，才能不斷保持科技創新的活力．在三年級結束進入大四以前學生會自主選報教研室進行畢業設計研究、設計．隨著本科生進入各個教研室，大四的教育方式主要以各個教研室的研討會形式為主．學生在黑板上講解課本或者文獻或者匯報實驗進展，教員和其他同學在下面聽講并共同探討相關的問題要點．每次研討會大概持續2～3小時，每周1～2次，每次由1～2個學生進行報告．這種研討會形式的教學很好地激發了學生學習的主動性，培養學生的自學能力以及發現問題和解決問題的能力．

我是第一次做述職報告，我想述職與競爭上崗不同，不講自己的各種優點，而是要總結任職幾年來工作的得與失、經驗與教訓，提出今后工作的努力方向。另外講到完成的工作任務和成績的時候，應指出這是全室同志共同努力工作的成果。我感謝四年來全室同志同心同德，努力工作和對我工作的大力支持。

一、對計算中心基本任務和發展方向的認識

計算中心作為高能所的計算中心，決定了它為高能物理科學研究服務的根本宗旨。基本任務也就是全所科研網絡、實驗數據存儲、實驗數據批處理等大科學實驗所必須的計算環境建設、運行、維護管理及發展。

由于計算機技術的進步，原來只能統一購買，集中使用的計算機由能力更強、技術更先進的服務器、工作站，甚至微機所取代，VAX機的淘汰就是時代變化的標志。計算能力的分散和網絡技術的發展使得計算中心的基本任務有了很大的變化。橫觀國際大型高能物理實驗基地的發展，由于實驗規模變得越來越大，數據量成數量級增加，他們的計算中心經歷了向網絡中心和數據中心的轉化。我所的發展與國外一樣，BEPC-II建成后，數據量會增加兩個數量級。計算中心已經完成了向網絡中心的轉化并正在向數據中心發展，這是必然趨勢。

目前我們與國外著名高能物理實驗基地在技術上差距很大，在這個發展過程中面臨的技術問題是很多的，我們必須研究國外最新發展的先進技術，才能不斷滿足物理學家的需求，并跟上世界的腳步。最近幾年我們必須研究的先進技術有：

1.基于SAN的數據存儲技術，包括數據管理與數據庫

第三部分言語理解與表達

言語理解與表達（1）： 91.題目:一般認為股息傳播著股份制企業的財務信息。這句話的意思是：

請選擇答案:

A．股息就是指股份制企業的財務信息。

B．從股息中可以推知股份制企業的財務情況。

C．股息體現了股份制企業的股本結構。

第二部分言語理解與表達

閱讀下列文字，完成16-20題。

由高能加速器或對撞機產生的新粒子用大型粒子探測器來觀測。將探測器安裝在對撞機

的粒子對撞區，盡可能把對撞點包圍起來，以得到最大的接收立體角。

所有大型粒子探測器都是多種探測器的組合體，原理相似，結構各異，規模不等。各種探

測器的基本原理是使帶電粒子在穿過物質時，由于電離效應、輻射效應等留下徑跡，——①

摘要：就當前物理教學改革中的幾個問題發表了自己的看法.

關鍵詞：物理教學改革；基本功訓練；創新精神；內容現代化；硬科學

圍繞物理課程改革，中國物理學會前兩屆教學委員會曾舉辦過一系列研討會.第一次1992年11月在重慶，主題是基礎物理教學的現代化問題；第二次1995年4月在合肥，主題是物理教育與科學素質培養.后來，1997年在無錫、1998年在南昌，又舉辦過兩次會議，物理教學的改革一步步地深化.新情況下有新問題，下面僅就我近來想到的、聽到的，和被問到的問題，發表一些個人看法.

1基本功的訓練永遠不可少

我們曾多次引用楊振寧先生的觀點：中美傳統教育方法的區別之一是中國教育按部就班、嚴謹認真，而美國的教育是滲透式的，允許跳躍.物理學是一門嚴謹的科學，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的訓練，永遠是物理課程的核心，也是我國物理教學的優良傳統，舍此談不上什么科學素質教育.在我國傳統的物理教學中適當地引進滲透式的教學方法，作一定程度的跳躍，可使學生不過分地依賴教師，有利于激發他們的獨立思考和創新精神.我們贊同楊先生看法：中美雙方教育傳統的長短是互補的，若能將二者和諧地統一起來，在教育上將是一個有意義的突破.然而，對我國物理教育傳統施行傷筋動骨的手術，必須慎重.

2內容現代化不能只是新聞報道

圍繞物理課程改革，中國物理學會前兩屆教學委員會曾舉辦過一系列研討會。第一次1992年11月在重慶，主題是基礎物理教學的現代化問題；第二次1995年4月在合肥，主題是物理教育與科學素質培養。后來，1997年在無錫、1998年在南昌，又舉辦過兩次會議，物理教學的改革一步步地深化。新情況下有新問題，下面僅就我近來想到的、聽到的，和被問到的問題，發表一些個人看法。

1基本功的訓練永遠不可少

我們曾多次引用楊振寧先生的觀點：中美傳統教育方法的區別之一是中國教育按部就班、嚴謹認真，而美國的教育是滲透式的，允許跳躍。物理學是一門嚴謹的科學，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的訓練，永遠是物理課程的核心，也是我國物理教學的優良傳統，舍此談不上什么科學素質教育。在我國傳統的物理教學中適當地引進滲透式的教學方法，作一定程度的跳躍，可使學生不過分地依賴教師，有利于激發他們的獨立思考和創新精神。我們贊同楊先生看法：中美雙方教育傳統的長短是互補的，若能將二者和諧地統一起來，在教育上將是一個有意義的突破。然而，對我國物理教育傳統施行傷筋動骨的手術，必須慎重。

2內容現代化不能只是新聞報道

20世紀科學突飛猛進，新技術層出不窮，令人目不暇接，眼花繚亂。物理教學要富有時代感，但不能流于新聞式的報道，而應講出其中的物理內涵。近代物理的理論基礎是相對論和量子力學，物理課中介紹現代科技成果時，應突出它們的近代物理原理。

3科學教育不能“軟化”

摘要在最近十年,激光技術有了長足的進展,激光的強度超過了1022W/cm2,激光的電場達到~4×1012V/cm.當這種高強度的激光照射在靶上時,可以產生許多由激光產生的核反應現象.在這篇文章中,作者回顧了這一領域的研究進展,并對在不遠的未來激光產生電子､質子､中子､X射線和正電子發展的潛力進行了一些討論.

關鍵詞啁啾脈沖放大,粒子云,正電子發射層析術,庫侖爆炸

1什么是激光核物理

最近十年中,激光技術有了顯著的進展,激光強度已超過1022W/cm2,激光的電場強度達到3.8×1012V/cm,比氫原子中電子玻爾軌道上的庫侖場大759倍,相當于在原子大小上相應加上約40kV的電壓,在原子核大小上相應加上約0.38V的電壓,在這種很強的電場作用下,所有的原子都會在極短的時間內被電離,產生從幾個MeV到幾百MeV的質子,幾十MeV到GeV的電子和其他粒子,以及韌致輻射和中子,這些粒子可以產生核反應,打開了核物理以及非線性相對論光學研究的新領域[1—3].

在今后的十年中,激光強度可能會提高到1026—1028W/cm2,這樣高強度的激光可以將粒子加速到1012—1015eV,并將成為研究粒子物理､引力物理､非線性場論､超高壓物理､天體物理和宇宙線研究中的一個有力工具[1].

超高功率超短脈沖激光技術的發展,在實驗室中創造了前所未有的極端物態條件,如高電場､強磁場､高能量密度､高光壓和高的電子抖動能量､高的電子加速度,這種極端的物理條件,目前只有在核爆中心､恒星內部､星洞邊緣才能存在,在它和物質的相互作用中,產生了高度的非線性和相對論效應,產生了嶄新的物理學領域,也為多個交叉學科前沿研究領域帶來了歷史性的機遇和拓展的空間.

易學與物理學，本來并不存在直接聯系，由于現代科學內部產生的新自然觀和新科學觀，使得一些科學家認為他們的新觀念的發展方向與東方古典哲學基本一致。其共識是，古典物理學的力學自然觀對于描述日常生活中碰到的現象是合適的；20世紀關于原子和亞原子領域的探究已經表明，我們的許多基本觀念都應該改變，比如物質、時間、空間和因果關系等。這些基本概念的更新，必將會導致整個世界觀的改變，美國高能物理學家卡普拉認為：過去數十年間現代物理學引起的這些變化，好象走向了類似東方的世界觀：宇宙的全部現象是一個不可分離的和諧的整體。不少人把這種現代科學發展趨向在某種程度上要求回到中國古代自然觀，稱之為“科學重新發現了易學”。《周易》的范疇體系雖說為中國傳統科學提供了宇宙秩序原理、方法論原則和科學觀，究竟怎樣與現代物理學溝通，即是本文討論的核心。

一、易學自然觀

《周易》包括《易經》和《易傳》兩部分，實際上是上古巫文化化出的符號、周初時期占筮驗詞集錦和戰國末年理性詮釋的統合。作為《易傳》的十篇釋文已經完全脫離卜筮，建立起一套以陰陽為綱闡釋變化的理論體系。漢興，《周易》作為官學傳習和研究的對象，被尊稱為“五經”之首；漢易已經納入陰陽五行學說，隋唐時期易學即以其理性向科學領域滲透；進而逐漸形成以符號系統與以陰陽為綱紀相結合的范疇體系和理論結構。

易學對宇宙的基本觀點是：陰陽相涵相因、流變會通，構成一個合諧互補的有機整體。

張立文教授在《王船山易學思想略論》中指出：船山的本體哲學，統體會通于和合。所謂和合者，就是“陰陽未分，二氣合一，氤氳太和之真體”。《易傳》有言“形而上者謂之道，形而下者謂之器”，作者認定道器是虛實范疇，虛與實的主要差異在于隱與顯。“形而上者是隱也”，隱不是無，而是潛在，是形而下所以存在的根據。“形而下者是顯也”，指有形質的東西，“即形之成乎物而可見可循者也”。即此可知，顯指可見可循的事物和現象，隱指寓于“器”而起作用的現象背后更本質的東西；而隱又不是虛無，“道不虛生，則凡道皆實也”。從而推定道乃實存之體，得出道器交與為體、相涵相因、流變會通的兩系統結構論。道和器的關系究竟如何？就邏輯上講，“形上者乃形之所自生”，因為凡器皆有形，由“形”邏輯上得出對應于“形下”必然存在著“形上”。就二者的主從關系講，“當其未形而隱然有不可喻之天則，天以之化”，依此概括二者的關系為：道是器存在的依據；道通過器而表現自己，一切顯性的運動變化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度講，是“理不先而氣不后”，二者既不存在先后、本末之別，也就從根本上排除了天理、神創的觀念。張教授立足于人文（兼及自然）闡述問題，認為“王船山道器、氣關系，充分體現和貫徹了《周易》和合人文的精神”，本文專門討論自然而不涉及人文。依據形上學本體哲學，自然界的物理客體應該分兩類，即“形之已成乎物”和“未形”，二者的本質區別在于形下之“顯”和形上之“隱”。

小結：易學自然觀是兩系統結構論。從靜態角度講，“萬物（包括宇宙自身）負陰而抱陽，沖氣以為和”；從動態角度講，“陰變陽，陽變陰，其變無窮”。所謂的易，就是講陰陽變化之理的學問，即“易以道陰陽”。