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J/ψ介子

指数 J/ψ介子

J/ψ介子是一种次原子粒子,属于介子,由一枚粲夸克和一枚反粲夸克组成。它是由粲夸克和反粲夸克组成的次原子粒子当中第一个激发态。它的质量为3096.9兆电子伏特/c2,平均寿命为7.2*10-21秒。 两个互相之间独立的研究组分别首次发现了J/ψ介子。其中一个组是伯顿·里克特领导的史丹佛直線加速器中心,另一个组是麻省理工学院丁肇中领导的布鲁克黑文国家实验室。他们得知彼此发现了同一粒子,并同时于1974年11月11日发表了他们的发现。这个发现后粒子物理学发生了巨大的改变,这个改变有时也被称为“十一月革命”。1976年里克特和丁肇中因为这个发现分享诺贝尔物理学奖。.

38 关系: 史丹佛直線加速器中心夸克夸克-胶子等离子体奇夸克上夸克丁姓丁肇中中子希腊字母布鲁克黑文国家实验室下夸克介子伯顿·里克特弱相互作用强相互作用粲夸克粒子物理學规范场论诺贝尔物理学奖谢尔登·格拉肖質子超級質子同步加速器麻省理工学院重子量子力学自发对称性破缺電弱交互作用ΙK介子OZI规则Physical Review CPhysics Letters BW及Z玻色子杰拉德·特·胡夫特次原子粒子歐洲核子研究組織汉姓激发态

史丹佛直線加速器中心

#重定向 SLAC國家加速器實驗室.

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夸克

夸克(quark,又譯“层子”或「虧子」)是一種基本粒子,也是構成物質的基本單元。夸克互相結合,形成一種複合粒子,叫強子,強子中最穩定的是質子和中子,它們是構成原子核的單元。由於一種叫“夸克禁閉”的現象,夸克不能夠直接被觀測到,或是被分離出來;只能夠在強子裏面找到夸克 。因為這個原因,人類對夸克的所知大都是來自對強子的觀測。 夸克有六種“味”,分別是上、下、-zh-tw:魅;zh-cn:粲-、奇、底及頂 。上及下夸克的質量是所有夸克中最低的。較重的夸克會通過一個叫粒子衰變的過程,來迅速地變成上或下夸克。粒子衰變是一個從高質量態變成低質量態的過程。就是因為這個原因,上及下夸克一般來說很穩定,所以它們在宇宙中很常見,而奇、--、頂及底則只能經由高能粒子的碰撞產生(例如宇宙射線及粒子加速器)。 夸克有着多種不同的內在特性,包括電荷、色荷、自旋及質量等。在標準模型中,夸克是唯一一種能經受全部四種基本相互作用的基本粒子,基本相互作用有時會被稱為“基本力”(電磁相互作用力、萬有引力、強相互作用力及弱相互作用力)。夸克同時是現時已知唯一一種基本電荷非整數的粒子。夸克每一種味都有一種對應的反粒子,叫反夸克,它跟夸克的不同之處,只在於它的一些特性跟夸克大小一樣但正負不同。 夸克模型分別由默里·蓋爾曼與喬治·茨威格於1964年獨立地提出 。引入夸克這一概念,是為了能更好地整理各種強子,而當時並沒有甚麼能證實夸克存在的物理證據,直到1968年SLAC開發出實驗為止 。夸克的六種味已經全部被加速器實驗所觀測到;而於1995年在費米實驗室被觀測到的頂夸克,是最後發現的一種。.

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夸克-胶子等离子体

#重定向 夸克-膠子電漿.

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奇夸克

奇夸克(Strange quark)是基本粒子的一種,它屬於費米子,在夸克裡是第四重的,質量介於80到130 MeV/c2之間,它的電荷是-(1/3),奇異數為−1,自旋為½。奇夸克曾在1947年跟k介子發現,但當時只辨認出k介子而沒認出奇夸克,是直到1964年默里·蓋爾曼和喬治·茨威格建立夸克模型後才被確認。 Category:夸克.

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上夸克

在所有種類的夸克中,上夸克(Up quark)的質量最小,裸質量約為1.8–。上夸克是第一代夸克, 是自旋為的費米子。帶有電荷+ e。根據粒子物理學的標準模型理論,上夸克與下夸克是構成核子的基本粒子,質子擁有兩個上夸克和一個下夸克,而中子則有一個上夸克和兩個下夸克。上夸克參與所有四種基本相互作用:引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用與強相互作用。上夸克的反粒子為反上夸克。 1964年,默里·蓋爾曼 及喬治·茨威格首先提出上夸克的存在,目的是在解釋強子的八重道分類系統。1967年,透過在史丹佛直線加速器進行的,首度證實了上夸克存在。.

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丁姓

丁姓在《百家姓》排第177位,中國大陸第48大姓(2007年統計數據)。.

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丁肇中

丁肇中(Samuel C. C. Ting,),生於美國密歇根州安娜堡,山东省日照市人,擁有美國及中華民國國籍,為臺裔美國人,物理学家,中央研究院、美国科学院院士及中國科學院外籍院士,現任美国麻省理工学院教授,曾获得1976年诺贝尔物理学奖。他曾發現一種新的次原子粒子,並把那種新粒子命名為“J粒子”。.

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中子

| magnetic_moment.

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希腊字母

希臘字母源自腓尼基字母。腓尼基字母只有辅音,從右向左寫。希臘語的元音发达,希臘人增添了元音字母。因為希臘人的書寫工具是蠟板,有时前一行從右向左寫完後順势就從左向右寫,變成所謂“耕地”式書寫,後來逐漸演變成全部從左向右寫。字母的方向也顛倒了。罗马人引進希臘字母,略微改變變為拉丁字母,在世界廣為流行。希臘字母廣泛應用到學術領域,如數學等。.

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布鲁克黑文国家实验室

布鲁克黑文国家实验室(Brookhaven National Laboratory,简称BNL)是美国的一所国家实验室,位于纽约州长岛布魯克黑文 (紐約州),1947年在前美国基地阿普顿营原址建造。该实验室由布鲁克黑文镇而得名。 实验室本來由美國原子能委員會所擁有,後來因委員會被合併而轉交給美國能源部再外判予各大學及研究機構。現時实验室由石溪大學及合夥經營的的布鲁克黑文科学协会管理。 实验室約僱用3000名科學家、工程師及其他技術人員,每年接待4000名訪問學者。实验室的研究共產生七名諾貝爾獎得獎者。 实验園區設有獨立的警署、消防局及郵遞區號(11973)。園區共估。.

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下夸克

下夸克(down quark)為第一代粒子,電荷為-(1/3)e ,是第二輕的夸克,質量並不是很確定,大約4-8MeV。根據標準模型理論它跟上夸克是組成核子的基本粒子;質子是由一個下夸克跟兩個上夸克組成,則中子是個兩下夸克跟個一上夸克組成(但核子的質量主要來源不是上、下夸克,而是把它們綑綁在一起的膠子。) Category:夸克.

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介子

介子是自旋为整数、重子数为零的强子,参与强相互作用。介子属于强子类。它是比电子重的带电或不带电的粒子。 根据夸克模型,介子是由一个夸克和一个反夸克组成的束缚态,这一对夸克和反夸克可以是不同味的,例如π+=(ud¯),π-=(ūd),J/ψ=(cc),F=(cs)等。 自旋为0的介子,在量子场论中是用标量波函数描述,根据其宇称为-1或+1分别称为赝标介子和标量介子。自旋为1的介子,在量子场论中是用矢量波函数描述,根据其宇称为-1或+1分别称为矢量介子或轴矢介子。根据其内部量子数,已发现的介子可分为非奇异介子(π、ρ、J/ψ等)、奇异介子(K、Q、K*等)、粲-非奇异介子(D)、粲-奇异介子(F)、底-非奇异介子(B)等。.

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伯顿·里克特

伯顿·里克特(Burton Richter,),美国物理学家,1984年到1999年間擔任SLAC國家加速器實驗室主任。里克特帶領SLAC國家加速器實驗室團隊與另一個由丁肇中帶領的布魯克黑文國家實驗室團隊,同時發現J/ψ介子,並於1974年11月發表成果,這項發現造成粒子物理學上的「十一月革命」,隨後在1976年里克特與丁肇中共同获得诺贝尔物理学奖。.

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弱相互作用

弱相互作用(又稱弱力或弱核力)是自然的四種基本力中的一種,其餘三種為強核力、电磁力及万有引力。次原子粒子的放射性衰變就是由它引起的,恆星中一種叫氫聚變的過程也是由它啟動的。弱相互作用會影響所有費米子,即所有自旋為半奇數的粒子。 在粒子物理學的標準模型中,弱相互作用的理論指出,它是由W及Z玻色子的交換(即發射及吸收)所引起的,由於弱力是由玻色子的發射(或吸收)所造成的,所以它是一種非接觸力。這種發射中最有名的是β衰變,它是放射性的一種表現。重的粒子性質不穩定,由於Z及W玻色子比質子或中子重得多,所以弱相互作用的作用距離非常短。這種相互作用叫做“弱”,是因為β衰變發生的機率比強交互作用低很多,表示它的一般強度比電磁及強核力弱好幾個數量級。大部份粒子在一段時間後,都會通過弱相互作用衰變。弱相互作用有一種獨一無二的特性——那就是夸克味變——其他相互作用做不到這一點。另外,它還會破壞宇稱對稱及CP對稱。夸克的味變使得夸克能夠在六種“味”之間互換。 弱力最早的描述是在1930年代,是四費米子接觸相互作用的費米理論:接觸指的是沒有作用距離(即完全靠物理接觸)。但是現在最好是用有作用距離的場來描述它,儘管那個距離很短。在1968年,電磁與弱相互作用統一了,它們是同一種力的兩個方面,現在叫電弱相互作用。 弱相互作用在粒子的β衰變中最為明顯,在由氫生產重氫和氦的過程中(恆星熱核反應的能量來源)也很明顯。放射性碳定年法用的就是這樣的衰變,此時碳-14通過弱相互作用衰變成氮-14。它也可以造出輻射冷光,常見於超重氫照明;也造就了β伏這一應用領域(把β射線的電子當電流用)。.

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强相互作用

强相互作用是作用于强子之间的力,是所知四种宇宙间基本作用力最强的,也是作用距离第二短的(大约在 10-15 m 范围内,比弱交互作用的範圍大)。另外三种相互作用分别是引力、电磁力及弱相互作用。核子间的核力就是强相互作用。它抵抗了质子之间的强大的电磁力,维持了原子核的稳定。强相互作用也將夸克基本粒子結合成為質子及中子等強子,這也是組成大部份物質的粒子。而且一般質子或中子裡,大部份的質能是以强相互作用場能量的形式存在,夸克只提供了1%的質能。 强相互作用可以在二個地方看到:較大的尺度(約1至3飛米)下,强相互作用將質子及中子結合成為原子的原子核,較小的尺度(約0.8飛米,約為核子的尺寸)下,强相互作用將夸克結合,成為質子、中子或其他強子。强相互作用的作用力非常強,大到束縛一個夸克的能量可以轉換為新的夸克對的質量,强相互作用的這個性質稱為夸克禁閉。 强相互作用是唯一強度不會隨距離減小的作用力,但因為夸克禁閉,夸克會限制和其他夸克在一起,形成的強子之間會有殘留的强相互作用,也稱為核力,核力會隨距離而迅速減少。撞擊原子核釋放的部份束縛能和產生的核力有關,而核力也用在核能及核融合式的核武器中。 强相互作用一般認為是由膠子傳遞的,膠子會在夸克、反夸克及其他膠子之間交換。膠子會帶有色荷,色荷和人眼可見的顏色完全沒有關係,色荷類似電荷,但色荷有六種(紅、綠、藍、反紅、反綠、反藍),因此會形成不同的力,有不同的規則,在量子色動力學(QCD)中有描述,這也是夸克-膠子交互作用的基礎。吳秀蘭等科學家對膠子發現有很大貢獻的科學家,在1995年因此获得了欧洲物理学会髙能和粒子物理奖。 在大爆炸後,電弱時期時,電弱交互作用和强相互作用分離,統一弱交互作用和電磁交互作用的電弱統一理論已經獲得實驗證實。科學家進一步預期有一個大統一理論可以統一電弱交互作用及强相互作用,現今有許多是大統一理論的理論,第一個是哈沃德·乔吉和谢尔登·格拉肖于1974年提出了最早的SU(5)大统一理论,但和實驗不合,其他的理論有SO(10)模型、,但還沒有一個是廣為科學家接受,且有實驗證實的理論,而且許多大統一理論都預言質子衰變,但目前也還沒有實驗支持,大統一理論也還是未解決的物理學問題之一。.

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粲夸克

粲夸克(Charm quark)属于基本粒子标准模型中的六类夸克(上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克)之一,符号为c。其反粒子称为反粲夸克。 粲夸克在夸克里第三重,质量为1.25GeV左右(比质子稍微重一点),电荷为(2/3)e,自旋1/2。粲夸克是由在1970年由谢尔登·格拉肖和李尔普罗斯和卢西恩·梅安尼预测,而粲夸克和它的反粒子可以构成J/ψ介子,J/ψ介子在1974年由布鲁克海文国家实验室的丁肇中和斯坦福线形加速器中心的伯顿·里克特分别独立发现的。这在粒子物理历史上称为“十一月革命”。 Category:夸克.

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粒子物理學

粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一個物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学。.

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规范场论

规范场论(Gauge Theory)是基于对称变换可以局部也可以全局地施行这一思想的一类物理理论。非交换对称群(又称非阿贝尔群)的规范场论最常見的例子为杨-米尔斯理论。物理系統往往用在某种变换下不变的拉格朗日量表述,当变换在每一时空点同时施行,它们有全局对称性。规范场论推广了这一思想,它要求拉格朗日量必须也有局部对称性—应该可以在时空的特定区域施行这些对称变换而不影响到另外一个区域。这个要求是广义相对论的等效原理的一个推广。 规范“对称性”反映了系统表述的一个冗余性。 规范场论在物理学上的重要性,在于其成功為量子电動力学、弱相互作用和强相互作用提供了一个统一的数学形式化架构——标准模型。這套理論精确地表述了自然界的三種基本力的实验预测,它是一个规范群为SU(3) × SU(2) × U(1)的规范场论。像弦论这样的现代理论,以及广义相对论的一些表述,都是某种意义上的规范场论。 有时,规范对称性一词被用于更广泛的含义,包括任何局部对称性,例如微分同胚。该术语的这个含义不在本条目使用。.

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诺贝尔物理学奖

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谢尔登·格拉肖

谢尔登·李·格拉肖(Sheldon Lee Glashow,),生于马萨诸塞州布鲁克莱恩,美国物理学家,1979年获诺贝尔物理学奖。.

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質子

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超級質子同步加速器

超級質子同步加速器(Super Proton Synchrotron,缩写:SPS)是歐洲核子研究組織的粒子加速器之一。它被容纳在一个环形隧道中,有的周长,在瑞士日内瓦附近并横跨法国-瑞士的边界。.

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麻省理工学院

麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,縮寫為MIT)是位於美國麻薩諸塞州劍橋市的私立研究型大學。成立於1861年,當時目的是為了響應。學校採用了辦學,早期著力於應用科學與工程學的實驗教學。麻省理工的研究人員在二戰及冷戰期間,致力開發電腦、雷達及慣性導航系統技術;戰後的防禦性科技研究使學校得以進一步發展,教職員人數及校園面積在的帶領下有所上升。大學於1916年遷往現在位於查爾斯河北岸的校址,沿岸伸延逾,佔地。 擁有6間學術學院、32個學系部門的麻省理工學院常獲納入全球最佳學府之列。學校一直聞名於物理科學與工程學的教研,但在近代亦大力發展諸如生命科學、經濟學、管理學、語言學等其他學術範疇。別名「工程師」的麻省理工體育校隊合計31支,涵蓋不同項目,學生因此可參與不同類型的跨校體育聯賽。 ,著名麻省理工師生、校友或研究人員包括了91位諾貝爾獎得主、52位國家科學獎章獲獎者、45位羅德學者、38名麥克阿瑟獎得主、6名菲爾茲獎獲獎者、25位图灵奖得主。此校同時具很強的創業文化,由其校友所創辦的公司利潤總值相當於全球第十一大經濟體。.

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重子

重子(Baryon)是一個現代粒子物理學名詞,在標準模型理論中,「重子」這一名詞是指由三个夸克(或者三个反夸克组成的「反重子」)组成的複合粒子。在這理論中它是強子的一類。值得注意的是,因為重子屬於複合粒子,所以「不是」基本粒子。最常见的重子有組成日常物質原子核的质子和中子,合称为核子。其它重子中,有比这两種粒子更重的粒子,所谓的超子。重子这个称呼是指其质量相对重于轻子和介于两者之间的介子起的。 重子是强相互作用的费米子,也就是说它们遵守费米-狄拉克统计和泡利不相容原理,它们通过组成它们的夸克参加强相互作用。同时它们也参加弱相互作用和引力。带电荷的重子也参加电磁力作用。 重子与由一个夸克和一个反夸克组成的介子一起被合称为强子。强子是所有强相互作用的粒子的总称。 质子是唯一独立稳定的重子。中子假如不与其它中子或者质子一起组成原子核的话就不會稳定,並產生衰变。.

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量子力学

量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.

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自发对称性破缺

#重定向 自发对称破缺.

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電弱交互作用

在粒子物理學中,電弱交互作用是電磁作用與弱交互作用的統一描述,而這兩種作用都是自然界中四種已知基本力。雖然在日常的低能量情況下,電磁作用與弱作用存在很大的差異,然而在超過統一溫度,即數量級在100 GeV的情況下,這兩種作用力會統合成單一的電弱作用力。因此如果宇宙是足夠的熱(約1015K,在大爆炸發生不久以後溫度才降至比上述低的水平),就只有一種電弱作用力,不會有分開的電磁作用與弱交互作用。 由於將基本粒子的電磁作用與弱作用統一的這項貢獻,阿卜杜勒·薩拉姆、謝爾登·格拉肖以及史蒂文·溫伯格獲頒1979年的諾貝爾物理獎。電弱交互作用的理論目前經以下兩個實驗證明存在:.

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Ι

Iota(大寫Ι,小寫ι,中文音译:约塔),是第九個希臘字母。在希腊语中,若一个单字的辅音一个字母是小写iota,要把该字母写成 ℩,此字母又称turned iota(Unicode: )。在英语,ι有时用来表示微细的差别。拉丁字母的 I 是從 Iota 變來。 Category:希腊字母.

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K介子

在粒子物理學中,K介子(Kaon,標記為帶正電的K介子從前被分開叫做τ+及θ+,因為直至1960年代前K+一直被視為兩種粒子。見上面的宇稱不守恆))是帶有奇異數這一量子數的四種介子的任一種。在夸克模型中,我們知道它們含有一個奇夸克(或其反夸克),及一個上或下夸克的反夸克(或其夸克)。 自從它們在1947年被發現之後,K介子為基礎相互作用的性質提供了大量的資料。在建立粒子物理學標準模型基礎的過程中,它們有着不可或缺的角色,例如強子的夸克模型及夸克混合的理論(後者於2008年被諾貝爾物理學獎肯定)。在人類對基礎守恆定律的了解中,K介子也有着傑出的貢獻:CP破壞(一種造成大家所見的宇宙物質-反物質失衡的現象)的發現在1980年被諾貝爾物理學獎肯定,這種現象就是在K介子系統被發現的。.

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OZI规则

OZI规则(OZI rule)是量子色动力学中的一条规则,可以解释某些衰变道的压低。它在20世纪60年代由大久保進、喬治·茨威格和飯塚重五郎独立提出。 OZI规则说,如果一个强相互作用过程的费曼图可以通过切断胶子内线的方式而将初态粒子和末态粒子分开那么该过程将受到压低。 一个例子是\phi介子的衰变,\phi \rightarrow \pi^+ + \pi^- + \pi^0。 尽管三个\pi的质量之和要小得多,实验上观测到\phi的主要衰变道却是衰变成两个K介子。 对OZI规则的一个解释是,对于那些受到OZI压低的过程,被切断的胶子必须带有较大的Q^2,从而耦合常数较小。.

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Physical Review C

#重定向 物理评论.

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Physics Letters B

#重定向 物理快报.

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W及Z玻色子

在物理學中,W及Z玻色子(boson)是負責傳遞弱核力的基本粒子。它們是1983年在歐洲核子研究組織發現的,被認為是粒子物理標準模型的一大勝利。 W玻色子是因弱核力的“弱”(Weak)字而命名的。而Z玻色子則半幽默地因是“最後一個要發現的粒子”而名。另一個說法是因Z玻色子有零(Zero)電荷而得名。.

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杰拉德·特·胡夫特

杰拉德·特·胡夫特(Gerard 't Hooft ,),荷兰理论物理學家,乌得勒支大学教授,於1999年因為「闡明物理学中電弱相互作用的量子結構」與其指導教授馬丁紐斯·韋爾特曼一同獲得诺贝尔物理学奖。二十世纪中后期最重要的理论家之一。.

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次原子粒子

次原子粒子,或稱亚原子粒子。是指比原子還小的粒子。例如:電子、中子、質子、介子、夸克、膠子、光子等等。.

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歐洲核子研究組織

歐洲核子研究組織(法语:Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire;英文:European Organization for Nuclear Research,通常被簡稱為CERN ),是世界上最大的粒子物理學實驗室,也是全球資訊網的發祥地。它成立於1954年9月29日,總部位於瑞士日內瓦西北部郊區的法瑞邊境上,享有治外法權。CERN目前有21個成員國。以色列是第一個也是目前唯一一個非歐洲成員國。 CERN也被用來稱呼它的實驗室,其主要功能是為高能物理學研究的需要,提供粒子加速器和其它基礎設施,以進行許多國際合作的實驗。同時也設立了資料處理能力很強的大型電腦中心,協助實驗數據的分析,供其他地方的研究員使用,形成了一個龐大的網絡中樞。 歐洲核子研究組織現在已經聘用大約三千名的全職員工。並有來自80個國籍的大約6500位科學家和工程師,代表500餘所大學機構,在CERN進行試驗。這大約佔了世界上的粒子物理學圈子的一半。 粒子物理學博物館歡迎一般公眾在辦公時間參觀。除此之外,事前預約的話每天上下午共有兩個時段可以參觀實際的實驗工作,並備有導覽說明。導覽員來自各國的實驗合作者,可以提供多種語言的嚮導。.

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汉姓

汉姓,指的是汉民族以及采用汉族姓氏或汉族风格的姓氏(漢化的姓氏)的其他周边民族(如朝鮮族、京族等)的姓。汉姓一般由一个汉字组成(單姓),也有少部分以两个或以上汉字组成(複姓)。汉民族的传统姓名系统(汉名)中包括氏、姓、名、字、号等,但現在一般人只有姓與名,部分人或會使用化名、筆名、網名等。.

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激发态

发是在任意能级上能量的提升。在物理学中有对于这种能级有专门定义:往往与一个原子被激发至激发态有关。 在量子力学中,一个系统(例如一个原子,分子或原子核)的激发态是该系统中任意一个比基态具有更高能量的量子态(也就是说它具有比系统所能具有的最低能量要高的能量)。 一般来说,处于激发态的系统都是不稳定的,只能维持很短的时间:一个量子(例如一个光子或是一个声子)在发生自发辐射或受激辐射后,只在能量被提升的瞬间存在,随即返回具有较低能量的状态(一个较低的激发态或基态)。这种能量上的衰减一般被称为“衰变”(decay),它是“激发”的逆过程。 持续时间较长的激发态被叫做亚稳态(metastable)。同质异能素(nuclear isomers)与单线态氧(singlet oxygen)就是其中的两个例子。.

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J/psiJ/ψ基本粒子J/ψ粒子J粒子

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