高能物理范文10篇

前言

鉴于引力能技术和发明产品原本就无现有理论支持，可目前网上搜索到的引力能发明产品有多种多样，所以质疑声也多样化，显然什么是真正的引力能发明？引力能的本质和物理定位是什么？它必要有自己的基础科学理论的支撑，才可区别象水位差、重力差之类的自然已存在能量直接转换能源也称为引力能的混淆一体，澄清事实，并建立一种无现有理论支持的全新学科，才是当务之急。

所以据本人对引力能基础理论的研究成果总结与提升为本文集，并确认为宏观高能物理学科，暂以章节题目注解形式公开供探讨后，再择机完善章节内容后作为本学科的基础理论文集刊出。因此文中错误与不足望批评指正。

第一章、宏观高能物理

1.1、宏观高能物理的提出

公知核物理是研究原子核的聚合与分裂变化为主体的学科，学科内高能量产生的规律是绝对不属能量守恒定律范围，特别是原子核的分裂反应中发射中子击发铀原子后，则全部是自行链式裂变释放能量，这也正是低能效物理与高能物理的本质区别，宏观高能则是相对微观高能而言。

摘要:文章简要介绍了中国科学技术大学近代物理系的高能物理唯象理论和实验研究的发展现状,并总结了最近几年中取得的进展情况.

关键词:高能物理，TeV能量对撞机，标准模型精确检验，粒子探测技术，标准模型外的新物理

HighenergyphysicsintheDepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina

MAWen\|GanWANGXiao\|Lian

(DepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China)

AbstractAnoverviewisgivenofthedevelopmentofhighenergyphysicsintheDepartmentofModernPhysics,UniversityofScienceandTechnologyofChina.Wesummarizetheprogressoverrecentyearsinbothphenomenologytheoryandexperimentalresearch.

1日本基础物理教育的发展历程

该学会的主要目标是推广、普及在学校教育和社会生产实践中所需要的物理教育，现在大概有会员1200余名．日本物理教育学会有定期发行的附属刊物《物理教育》．该刊物创刊于1953年，主要刊发各种新的教育演示实验以及探讨物理教育的论文．到1990年为止，该刊物每年大约发行3卷，1991年开始增为每年4卷．截止到笔者发稿时，《物理教育》从创刊号到2011年共计59卷在网上免费开放［3］．从1984年开始，日本物理教育学会每年会在暑假期间召开物理教育研讨会，讨论物理教育所面临的种种问题，以及最新科技成果的普及等．中国和日本的物理教育交流活动开始于1989年夏．首次中－日－美物理教育讨论会在夏威夷举行［4］，中方共有大、中学教师9人参加．第二次中－日－美物理教育讨论会由日本物理教育学会主办，1991年在日本富士举行，中方有17人参加．以此类会议为契机，日、美双方得以了解中国物理教育研究中的长处，同时中国代表也及时了解了对方的教学改革动态．近年来，日本国内对高中物理教育质量的下降有了一些批判的声音［5］，怎样提高学生的学习兴趣就成为解决问题的关键所在．日本教育界对新的演示实验的开发以及教学时平行科目的相互影响的研究很活跃，在物理教育学会刊物《物理教育》以及物理教育研讨会中有很多讨论．另外，长期以来日本的教育体制对于物理类竞赛并不热衷，日本全国范围的物理竞赛仅仅始于世界物理年2005年，并于同年才开始派队参加国际奥林匹克竞赛．

2日本高等物理教育的指导方针及模式

自2004年开始实施国立大学法人化以后，日本国立大学虽然由政府出资运营，但是几乎每所国立大学都拥有相应的自治权，因此各个国立大学的教学重点以及方法风格有很大的差别，每个学校都拥有自己的教育体系与理念．以名古屋大学为例，名古屋大学的物理教育方针和核心主要由理学院的物理学教室（即物理系）会议决定．一般来讲研究生和教员都可以申请成为物理学教室的研究员并列席会议（留学生和外国教员亦可参加）．会议一般每季度举办一次，每次会议的讨论内容主要包括实验科目内容的增减，科目课时与学分的分配，科目构成的比例，毕业条件的变更，新教员的聘用，新研究室的设立以及经费的预算及使用等．每次会议一般会按需讨论多个议题，每个议题以不记名投票方式表决．物理学教室有议长和下属各个分支的负责人，议长及主要负责人每年轮换，以投票选举产生．由于有大量的硕士及博士研究生参与讨论，不仅对于物理学教育的创新与改良起到了积极而有效的作用而且使物理系全员参与到物理专业的建设和改良议程中，充分体现了大学法人化法案提出的学术自治所需要达到的要求．

3日本物理本科教育近况

由于国立大学的教学重点以及方法风格有很大的差异，很难对各所大学的教育状况作一全面的论述．以下仅以笔者学习、工作的名古屋大学为例来介绍日本本科教育的一些近况．在名古屋大学，物理类本科教育主要由基础科目、专业科目、实验科目、选修科目、毕业设计等组成．其中选修科目和毕业设计一般相互关联，有高能物理、宇宙物理、凝聚态物理、生物物理4个大的方向．由于大一新生为理学院的数学、物理、化学、生物4个系共同招收，在大一阶段理学院新生需参加公共基础课的学习，教育形态以大班教学为主．大学一年级的教育目标是在培养学生兴趣的同时巩固基础知识，主要进行的是通识教育．教学时一般会配合演示实验以增加课堂活跃度并增进学生对物理现象的观察和理解．学校配有相应的金属器具加工车间，大四以上学生参加安全使用培训后皆可申请使用．课堂演示实验所需教具一般以教员自己制作为主．二年级开始进入物理专业课学习．教学科目主要由数学物理方法、分析力学、电磁学、热学、统计物理学、量子力学等组成．与专业课程相对应的设置有配套的习题课．习题课由教授等教员负责，有相应的学分，属于必修科目．配套习题课的教学以讨论式教学为主，每个班级大约由15～20人组成，分成3～4个讨论小组．除第一节习题课以外，在每节习题课后一般由教员布置一些问题作业．习题课作业一般由研究生组成的学生助理批改、评分，标准答案和评分标准会由负责教员分发到研究生助理手中，并由研究生助理作汇总统计后呈报给习题课的负责教员．每次上习题课时，负责教员把作业发还学生，每个小组先进行内部讨论，再由各个小组派学生轮流讲解，遇到讲解不恰当不全面的时候教员会参与讨论，教员起监督指导辅助作用．习题课成绩评价主要由学生讨论活跃度、出勤率、课题作业完成情况决定．每学期期末考试后会举办教育反思会，参会人包括本科学生代表、研究生助教和专业课教员，对教学中的难点和不足之处进行反馈和探讨．大三阶段增加高级热力学、高级统计物理、高级量子力学、近代物理实验等，并出现多个专业课分支选择，比如高能物理学、宇宙学、固体物理、生物物理等．物理实验以近代物理实验为主，共有14个左右的实验可以选择，每两人一组，一个实验每周一次大约持续一个月，每个学生平均需做3～4个实验才可以获得学分．为了使学生扩大知识面并且使他们对各个研究室的研究情况有初步了解以便他们进入大四时选择教研室进行毕业研究，从2012年起，大三新增了前沿科学讲座这一环节．讲座由20个左右的研究室进行分担，每周进行一次，每次由一个研究室的主要负责人进行讲解介绍，每次讲座结束后会要求学生提交一个简单的小报告．各个研究室的主要负责人亲自负责本科的课堂教学工作，这对于学生的培养十分有利．大学的教学目标不仅是知识本身的教与学，更重要的是研究方法与经验的传承．将最新的科技前沿信息传递到教室，才能不断保持科技创新的活力．在三年级结束进入大四以前学生会自主选报教研室进行毕业设计研究、设计．随着本科生进入各个教研室，大四的教育方式主要以各个教研室的研讨会形式为主．学生在黑板上讲解课本或者文献或者汇报实验进展，教员和其他同学在下面听讲并共同探讨相关的问题要点．每次研讨会大概持续2～3小时，每周1～2次，每次由1～2个学生进行报告．这种研讨会形式的教学很好地激发了学生学习的主动性，培养学生的自学能力以及发现问题和解决问题的能力．

我是第一次做述职报告，我想述职与竞争上岗不同，不讲自己的各种优点，而是要总结任职几年来工作的得与失、经验与教训，提出今后工作的努力方向。另外讲到完成的工作任务和成绩的时候，应指出这是全室同志共同努力工作的成果。我感谢四年来全室同志同心同德，努力工作和对我工作的大力支持。

一、对计算中心基本任务和发展方向的认识

计算中心作为高能所的计算中心，决定了它为高能物理科学研究服务的根本宗旨。基本任务也就是全所科研网络、实验数据存储、实验数据批处理等大科学实验所必须的计算环境建设、运行、维护管理及发展。

由于计算机技术的进步，原来只能统一购买，集中使用的计算机由能力更强、技术更先进的服务器、工作站，甚至微机所取代，VAX机的淘汰就是时代变化的标志。计算能力的分散和网络技术的发展使得计算中心的基本任务有了很大的变化。横观国际大型高能物理实验基地的发展，由于实验规模变得越来越大，数据量成数量级增加，他们的计算中心经历了向网络中心和数据中心的转化。我所的发展与国外一样，BEPC-II建成后，数据量会增加两个数量级。计算中心已经完成了向网络中心的转化并正在向数据中心发展，这是必然趋势。

目前我们与国外著名高能物理实验基地在技术上差距很大，在这个发展过程中面临的技术问题是很多的，我们必须研究国外最新发展的先进技术，才能不断满足物理学家的需求，并跟上世界的脚步。最近几年我们必须研究的先进技术有：

1.基于SAN的数据存储技术，包括数据管理与数据库

第三部分言语理解与表达

言语理解与表达（1）： 91.题目:一般认为股息传播着股份制企业的财务信息。这句话的意思是：

请选择答案:

A．股息就是指股份制企业的财务信息。

B．从股息中可以推知股份制企业的财务情况。

C．股息体现了股份制企业的股本结构。

第二部分言语理解与表达

阅读下列文字，完成16-20题。

由高能加速器或对撞机产生的新粒子用大型粒子探测器来观测。将探测器安装在对撞机

的粒子对撞区，尽可能把对撞点包围起来，以得到最大的接收立体角。

所有大型粒子探测器都是多种探测器的组合体，原理相似，结构各异，规模不等。各种探

测器的基本原理是使带电粒子在穿过物质时，由于电离效应、辐射效应等留下径迹，——①

摘要：就当前物理教学改革中的几个问题发表了自己的看法.

关键词：物理教学改革；基本功训练；创新精神；内容现代化；硬科学

围绕物理课程改革，中国物理学会前两届教学委员会曾举办过一系列研讨会.第一次1992年11月在重庆，主题是基础物理教学的现代化问题；第二次1995年4月在合肥，主题是物理教育与科学素质培养.后来，1997年在无锡、1998年在南昌，又举办过两次会议，物理教学的改革一步步地深化.新情况下有新问题，下面仅就我近来想到的、听到的，和被问到的问题，发表一些个人看法.

1基本功的训练永远不可少

我们曾多次引用杨振宁先生的观点：中美传统教育方法的区别之一是中国教育按部就班、严谨认真，而美国的教育是渗透式的，允许跳跃.物理学是一门严谨的科学，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的训练，永远是物理课程的核心，也是我国物理教学的优良传统，舍此谈不上什么科学素质教育.在我国传统的物理教学中适当地引进渗透式的教学方法，作一定程度的跳跃，可使学生不过分地依赖教师，有利于激发他们的独立思考和创新精神.我们赞同杨先生看法：中美双方教育传统的长短是互补的，若能将二者和谐地统一起来，在教育上将是一个有意义的突破.然而，对我国物理教育传统施行伤筋动骨的手术，必须慎重.

2内容现代化不能只是新闻报道

围绕物理课程改革，中国物理学会前两届教学委员会曾举办过一系列研讨会。第一次1992年11月在重庆，主题是基础物理教学的现代化问题；第二次1995年4月在合肥，主题是物理教育与科学素质培养。后来，1997年在无锡、1998年在南昌，又举办过两次会议，物理教学的改革一步步地深化。新情况下有新问题，下面仅就我近来想到的、听到的，和被问到的问题，发表一些个人看法。

1基本功的训练永远不可少

我们曾多次引用杨振宁先生的观点：中美传统教育方法的区别之一是中国教育按部就班、严谨认真，而美国的教育是渗透式的，允许跳跃。物理学是一门严谨的科学，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的训练，永远是物理课程的核心，也是我国物理教学的优良传统，舍此谈不上什么科学素质教育。在我国传统的物理教学中适当地引进渗透式的教学方法，作一定程度的跳跃，可使学生不过分地依赖教师，有利于激发他们的独立思考和创新精神。我们赞同杨先生看法：中美双方教育传统的长短是互补的，若能将二者和谐地统一起来，在教育上将是一个有意义的突破。然而，对我国物理教育传统施行伤筋动骨的手术，必须慎重。

2内容现代化不能只是新闻报道

20世纪科学突飞猛进，新技术层出不穷，令人目不暇接，眼花缭乱。物理教学要富有时代感，但不能流于新闻式的报道，而应讲出其中的物理内涵。近代物理的理论基础是相对论和量子力学，物理课中介绍现代科技成果时，应突出它们的近代物理原理。

3科学教育不能“软化”

摘要在最近十年,激光技术有了长足的进展,激光的强度超过了1022W/cm2,激光的电场达到~4×1012V/cm.当这种高强度的激光照射在靶上时,可以产生许多由激光产生的核反应现象.在这篇文章中,作者回顾了这一领域的研究进展,并对在不远的未来激光产生电子､质子､中子､X射线和正电子发展的潜力进行了一些讨论.

关键词啁啾脉冲放大,粒子云,正电子发射层析术,库仑爆炸

1什么是激光核物理

最近十年中,激光技术有了显著的进展,激光强度已超过1022W/cm2,激光的电场强度达到3.8×1012V/cm,比氢原子中电子玻尔轨道上的库仑场大759倍,相当于在原子大小上相应加上约40kV的电压,在原子核大小上相应加上约0.38V的电压,在这种很强的电场作用下,所有的原子都会在极短的时间内被电离,产生从几个MeV到几百MeV的质子,几十MeV到GeV的电子和其他粒子,以及韧致辐射和中子,这些粒子可以产生核反应,打开了核物理以及非线性相对论光学研究的新领域[1—3].

在今后的十年中,激光强度可能会提高到1026—1028W/cm2,这样高强度的激光可以将粒子加速到1012—1015eV,并将成为研究粒子物理､引力物理､非线性场论､超高压物理､天体物理和宇宙线研究中的一个有力工具[1].

超高功率超短脉冲激光技术的发展,在实验室中创造了前所未有的极端物态条件,如高电场､强磁场､高能量密度､高光压和高的电子抖动能量､高的电子加速度,这种极端的物理条件,目前只有在核爆中心､恒星内部､星洞边缘才能存在,在它和物质的相互作用中,产生了高度的非线性和相对论效应,产生了崭新的物理学领域,也为多个交叉学科前沿研究领域带来了历史性的机遇和拓展的空间.

易学与物理学，本来并不存在直接联系，由于现代科学内部产生的新自然观和新科学观，使得一些科学家认为他们的新观念的发展方向与东方古典哲学基本一致。其共识是，古典物理学的力学自然观对于描述日常生活中碰到的现象是合适的；20世纪关于原子和亚原子领域的探究已经表明，我们的许多基本观念都应该改变，比如物质、时间、空间和因果关系等。这些基本概念的更新，必将会导致整个世界观的改变，美国高能物理学家卡普拉认为：过去数十年间现代物理学引起的这些变化，好象走向了类似东方的世界观：宇宙的全部现象是一个不可分离的和谐的整体。不少人把这种现代科学发展趋向在某种程度上要求回到中国古代自然观，称之为“科学重新发现了易学”。《周易》的范畴体系虽说为中国传统科学提供了宇宙秩序原理、方法论原则和科学观，究竟怎样与现代物理学沟通，即是本文讨论的核心。

一、易学自然观

《周易》包括《易经》和《易传》两部分，实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮，建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴，《周易》作为官学传习和研究的对象，被尊称为“五经”之首；汉易已经纳入阴阳五行学说，隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透；进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。

易学对宇宙的基本观点是：阴阳相涵相因、流变会通，构成一个合谐互补的有机整体。

张立文教授在《王船山易学思想略论》中指出：船山的本体哲学，统体会通于和合。所谓和合者，就是“阴阳未分，二气合一，氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道，形而下者谓之器”，作者认定道器是虚实范畴，虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”，隐不是无，而是潜在，是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”，指有形质的东西，“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知，显指可见可循的事物和现象，隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西；而隐又不是虚无，“道不虚生，则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体，得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。道和器的关系究竟如何？就逻辑上讲，“形上者乃形之所自生”，因为凡器皆有形，由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲，“当其未形而隐然有不可喻之天则，天以之化”，依此概括二者的关系为：道是器存在的依据；道通过器而表现自己，一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲，是“理不先而气不后”，二者既不存在先后、本末之别，也就从根本上排除了天理、神创的观念。张教授立足于人文（兼及自然）阐述问题，认为“王船山道器、气关系，充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”，本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学，自然界的物理客体应该分两类，即“形之已成乎物”和“未形”，二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。

小结：易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲，“万物（包括宇宙自身）负阴而抱阳，冲气以为和”；从动态角度讲，“阴变阳，阳变阴，其变无穷”。所谓的易，就是讲阴阳变化之理的学问，即“易以道阴阳”。