粒子与波 ∣第51 届国际物理奥赛理论第二题
在本题中,我们将根据这个概念和其他一些基本假设来探索微观世界中两种不同类型的粒子——费米子和玻色子的量子现象。A部分腔内的微观粒子(1.4分)考虑一个质量为m的粒子在一维势阱中运动,其势能V(x)由下式给出:虽然经典粒子可以具有任何动能和势能,但是对于量子粒子来说,只允许具有某些特定的正的离散的能量。
解读量子力学和粒子物理学,了解微观世界的奥秘!
具体来说,如果一个粒子的位置测量得越精确,那么其动量的不确定性就越大,反之亦然。这种不确定性的量化表示是:不确定性原理对于理解量子世界的行为至关重要。它说明了为何微观粒子不像宏观物体那样具有明确的位置和速度,而是表现为一种概率分布。这一原理也影响了量子计算和量子加密等现代技术的发展,成为量子信息科学...
微观粒子到底是什么东西?给你通俗的解释!
这些发现使人们认识到,原子核并非不可分割的基本粒子,而是由更小的粒子所组成。微观粒子的家族谱系随着对微观粒子研究的深入,物理学家们发现粒子并非单一种类。根据粒子在相互作用中的性质,它们被分为两大类:玻色子与费米子。玻色子是传递力的基本粒子,如光子、引力子、胶子等,它们负责传递自然界的四种基本力。费...
较真物理学名词:量子物理中的微观粒子
答案是:基本粒子没有形状。粒子的英文是Particle,其词义是不可分割的基本单元。至于这个基本单元是什么形状,甚至是否有形状,与Particle的词义没任何关系。根据量子场论,基本粒子是量子场的一个最小能量单元。这是一个抽象概念,不像宏观物体那样有具体形状。因此,将Particle翻译成“基元”(即基本的能量单元),比“粒子...
专家解读诺贝尔物理学奖:他们发明了看清微观粒子运动的“超快摄像...
而在微观世界,原子、分子等微观粒子的运动时间尺度比“子弹穿过苹果”要短得多。想要看清”这个过程,科学家就必须研制出能“看清”微观粒子运动的“超快摄像机”——阿秒激光脉冲。“想象一下照相机的拍摄,快门把光切成一段一段,阿秒脉冲则把时间切到了10的负18次方秒这么短,通过光谱我们可以看到电子在原子...
重要发展里程碑:中国计划建造全球最大的粒子对撞机!
当两束高速粒子在预定“观察点”相撞,就像在亚原子尺度上制造了一次微型的“宇宙大爆炸”(www.e993.com)2024年9月19日。这种高能碰撞能让我们观察到平常看不见的物理现象,根据爱因斯坦质能方程E=mc??,我们得知,巨大的能量可以转化为物质。高能碰撞中,瞬间释放的巨大能量可以创造出日常世界中看不到的种种现象,让我们有机会窥探微观粒子的结构奥秘...
杨振宁不反对了?英媒称我国将建世界最大粒子对撞机,长100公里
同时杨振宁还认为建造大型粒子对撞机的科研产出也就是发现一些微观粒子而已,对当时我国的科学和科技推进没有多大帮助,因此不建议在当时建造大型粒子对撞机。早在今年3月份的时候,已为中科院北京高能物理研究所所长的王贻芳表示要推动建造耗资364亿元的环形正负电子对撞机,环形轨道长度相当于欧洲强子对撞机的近4倍,产生...
麻省理工学院的微观超材料可抵御超声速撞击
通过以超声速发射微粒子,麻省理工学院的工程师们可以测试各种超材料的弹性,这些超材料是由小到一个红细胞大小的结构制成的。图为微粒子撞击超材料结构的四段视频截图。研究人员打印出错综复杂的蜂窝状材料,悬浮在相同材料的支撑柱之间(如图)。这种微观结构的高度相当于三根人类头发的直径。高飞高速实验可以帮助确定...
激光加速器,从探究微观世界到解决前沿问题
提到研究微观世界,人们首先想到的工具就是显微镜,而粒子加速器正是研究微观粒子世界的超级显微镜。人们想要研究的基本粒子(例如原子核)可以类比为一个核桃,如果要看到核桃的内部结构,可以用石头砸开核桃,看清楚其内部结构。我们常见的各种粒子加速器,例如高能对撞机、同步辐射光源和自由电子激光,就是加速带电粒子进行对撞...
激光加速器,从探究微观世界到解决前沿问题-光明日报-光明网
这样强的激光与等离子体相互作用时,克服了真空击穿问题,产生的加速电场可以比常规加速器至少高出千倍以上,可以更加经济地实现高能粒子加速。例如采用激光加速器可以把3公里长的美国斯坦福大学30GeV直线加速器缩短到足球场大小,激光加速器使得“大物理变小”。同时激光加速器产生的粒子束具有能量高、脉冲短(皮秒量级)、...