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卡爾·哈庚

指数 卡爾·哈庚

卡爾·哈庚(Carl Hagen,),美国物理学家,羅徹斯特大學粒子物理學教授,在標準模型與對稱性破缺領域有諸多貢獻。1964年,他與傑拉德·古拉尼、湯姆·基博爾共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。另外還有兩個研究小組也在同年獨立地提出類似結果,一組為弗朗索瓦·恩格勒和羅伯特·布繞特,另一組為彼得·希格斯。六位物理學者分別發表的三篇論文,在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文。2010年,美國物理學會頒發理論粒子物理學櫻井獎給他們,因為他們「詳細闡述,在四維相對論性規範場論裏,自發對稱性破缺的性質與向量玻色子質量的持續守恆生成。」 哈庚教授的研究領域主要是理論粒子物理學,特別是量子場論,這包括較高自旋場(higher spin field theory)的表述與量子化理論。近期,他又專注於可解二維理論、陳-西蒙斯場論(Chern-Simons field theory)、阿哈諾夫-波姆效應、卡西米爾效應等等論題。.

25 关系: 卡西米爾效應大型強子對撞機大型電子正子對撞機希格斯玻色子希格斯机制伊利诺伊州伦敦帝国学院弗朗索瓦·恩格勒彼得·希格斯傑拉德·古拉尼兆電子伏特加速器粒子物理學纽约州美國物理學會羅伯特·布繞特羅徹斯特大學芝加哥麻省理工学院量子场论量子化量子電動力學探尋希格斯玻色子時間軸标准模型湯姆·基博爾挪威人

卡西米爾效應

-- 卡西米爾效應(Casimir effect)是由荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾(Hendrik Casimir)於1948年提出的一種現象,此效應隨後被偵測到,並以卡西米爾為名以紀念他。其根據量子場論的「真空不空」觀念——即使沒有物質存在的真空仍有能量漲落,而提出此效應:真空中兩片中性(不帶電)的金屬板會出現吸力;這在古典理論中是不會出現的現象。这种效应只有在两物体的距离非常之小时才可以被检测到。例如,在亚微米尺度上,该效应导致的吸引力成为中性导体之间主要作用力。事实上在10纳米间隙上(大概是一个原子尺度的100倍),卡西米爾效應能产生1个大气压的压力(101.3千帕)。一对中性原子之间的范德瓦耳斯力是一种类似的效应。.

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大型強子對撞機

大型強子對撞機(Large Hadron Collider,縮寫:LHC)是一座位於瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織的對撞型粒子加速器,作為國際高能物理學研究之用。LHC已經建造完成,2008年9月10日開始試運轉,並且成功地維持了兩質子束在軌道中運行,成為世界上最大的粒子加速器設施。大型強子對撞機是一個國際合作計劃,由全球85國中的多個大學與研究機構,逾8,000位物理學家合作興建,經費一部份來自歐洲核子研究組織會員國提供的年度預算,以及參與實驗的研究機構所提撥的資金。 大型強子對撞機本預計於2008年10月21日開始進行低能量對撞實驗。但2008年9月19日,大型強子對撞機第三與第四段之間用來冷卻超導磁鐵的液態氦發生了嚴重的洩漏,據推測是由於聯接兩個超導磁鐵的接點接觸不良,在超導高電流的情況下融毀所造成的。依據歐洲核子研究組織的安全條例,必需將磁鐵升回到室溫後詳細檢查才能繼續運轉,這將需要三到四週的時間。要再冷卻回運作溫度,也是得經過三四週的時間,如此正好遇上預定的年度檢修時程,因此必須延遲開始運作的時間。 2009年11月23日,大型強子對撞機進行了在修復完成後的第一次試撞。 2015年4月5日,經過兩年的精心維護與升級,大型強子對撞機再度啟動,預計今年夏天將會進行13TeV質子質子碰撞實驗,探索未知領域,例如,尋找暗物質、分析希格斯機制、研究夸克-膠子等離子體等等。.

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大型電子正子對撞機

大型電子正子對撞機(Large Electron-Positron Collider,簡稱:LEP)是歐洲核子研究組織(CERN)的粒子加速器之一,1989年開始營運,位在瑞士和法國的邊界附近,大型電子正子對撞機的周長長達27公里,專門加速電子和正子,是目前已建成的最高能量的輕子加速器,且迄今為止還保留著粒子加速器的速度紀錄。在2000年末的時候,LEP被關停并拆解,以給在建的新的大型強子對撞機騰出軌道空間。.

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希格斯玻色子

希格斯玻色子(Higgs boson)是標準模型裏的一種基本粒子,是一種玻色子,自旋為零,宇稱為正值,不帶電荷、色荷,極不穩定,生成後會立刻衰變。希格斯玻色子是希格斯場的量子激發。根據希格斯機制,基本粒子因與希格斯場耦合而獲得質量。假若希格斯玻色子被證實存在,則希格斯場應該也存在,而希格斯機制也可被確認為基本無誤。 物理學者用了四十多年時間尋找希格斯玻色子的蹤跡。大型強子對撞機(LHC)是全世界至今為止最昂貴、最複雜的實驗設施之一,其建成的一個主要任務就是尋找與觀察希格斯玻色子與其它種粒子。2012年7月4日,歐洲核子研究組織(CERN)宣布,LHC的緊湊渺子線圈(CMS)探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子(超過背景期望值4.9个标准差),超環面儀器(ATLAS)测量到质量为126.5GeV的新玻色子(5个标准差),这两種粒子极像希格斯玻色子。2013年3月14日,歐洲核子研究組織發表新聞稿正式宣布,先前探測到的新粒子暫時被確認是希格斯玻色子,具有零自旋與偶宇稱,這是希格斯玻色子應該具有的兩種基本性質,但有一部分實驗結果不盡符合理論預測,更多數據仍在等待處理與分析。 希格斯玻色子是因物理學者彼得·希格斯而命名。術語「玻色子」是為了紀念印度物理學者薩特延德拉·玻色而命名。玻色子的自旋为整数,其物理行為可以用玻色-愛因斯坦統計描述,不遵守泡利不相容原理,即處於單獨一個量子態上的粒子數目不受限制。他是於1964年提出希格斯機制的六位物理學者中的一位。2013年10月8日,因為“次原子粒子質量的生成機制理論,促進了人類對這方面的理解,並且最近由歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器發現的基本粒子證實”,弗朗索瓦·恩格勒、彼得·希格斯榮獲2013年諾貝爾物理學獎。.

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希格斯机制

在標準模型裏,希格斯機制(Higgs mechanism)是一種生成質量的機制,能夠使基本粒子獲得質量。為什麼費米子、W玻色子、Z玻色子具有質量,而光子、膠子的質量為零?希格斯機制可以解釋這問題。希格斯機制應用自發對稱性破缺來賦予規範玻色子質量。在所有可以賦予規範玻色子質量,而同時又遵守規範理論的可能機制中,這是最簡單的機制。根據希格斯機制,希格斯場遍佈於宇宙,有些基本粒子因為與希格斯場之間交互作用而獲得質量。 更仔細地解釋,在规范场论裏,為了滿足定域規範不變性,必須設定规范玻色子的质量為零。由於希格斯場的真空期望值不等於零,希格斯場在最低能量態的平均值,就是「希格斯場的真空期望值」。費曼微積分(Feymann calculus)用來計算的是希格斯場在最低能量態的振動,即希格斯玻色子。造成自發對稱性破缺,因此規範玻色子會獲得質量,同時生成一種零質量玻色子,稱為戈德斯通玻色子,而希格斯玻色子則是伴隨著希格斯場的粒子,是希格斯場的振動。通過選擇適當的規範,戈德斯通玻色子會被抵銷,只存留帶質量希格斯玻色子與帶質量規範向量場。 費米子也是因為與希格斯場相互作用而獲得質量,但它們獲得質量的方式不同於W玻色子、Z玻色子的方式。在规范场论裏,為了滿足定域規範不變性,必須設定費米子的质量為零。通過湯川耦合,費米子也可以因為自發對稱性破缺而獲得質量。 本條目的數學表述內容需要讀者了解一些量子場論的知識。所有方程式都遵守愛因斯坦求合約定。按照粒子物理學慣例,採用CGS單位制為物理量的單位,並且設定光速與約化普朗克常數的數值為1。.

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伊利诺伊州

伊利諾州(State of Illinois),又譯為--,是一個位于美国中西部的州,州名源自曾在此居住的伊利尼維克(Illiniwek)印第安人部落。「Illinois」這個名字就是法國殖民者根據此部落名稱變形得來。伊利諾州的州府是位于该州南部的斯普林菲尔德(Springfield)。伊利諾州的美国邮政縮寫代碼为「IL」。.

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伦敦帝国学院

伦敦帝国学院(正式法律名稱:帝國科学、工程及醫學院;英文:Imperial College, London,全稱: The Imperial College of Science, Technology and Medicine),是一所位於英國倫敦的公立研究型大學。學院本為倫敦大學聯邦中的一員,後在2007年7月9日其百週年紀念日正式宣布獨立,並由數個機構合併而成:聖瑪麗醫院醫學院(1988年)、國家心肺研究中心(1995年)及查林與威斯敏斯特醫學院(1997年)。後於2003年成立。 帝國學院的本部校園位於倫敦市中心的南肯辛頓,另設切爾西、哈默史密斯、帕丁頓、及校區,並與南洋理工大學合作開辦新加坡李光前醫學院,為最具規模的校園網絡之一。大學各個學系與研究中心被歸入四大學術學院。其亦為、兩大健康科學學術中心的始創者、眾多學術聯盟的成員之一,並為英國金三角名校之一。 帝國學院專注於醫學、理工、商學的教研,並為全英最難入讀的學府之一。其於2010-11年獲得全國第二大研究經費資助;2012-13年度的研究總收入為八億兩千兩百萬英鎊,當中的三億多為研究資助。 學院亦長期獲多個國內外大學排名評為全球十強之一。該校校友包括眾多曾在有關領域作出巨大貢獻的科學家及數名政治家。另也有十五位師生校友為諾貝爾獎得主。.

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弗朗索瓦·恩格勒

弗朗索瓦·恩格勒(François Englert,),比利時理論物理學家,在粒子物理學做出重要貢獻。 1964年,恩格勒和羅伯特·布繞特共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。另外還有兩個研究小組也在同年獨立地提出類似結果,一組為傑拉德·古拉尼、卡爾·哈庚、湯姆·基博爾,另一組為彼得·希格斯。六位物理學者分別發表的三篇論文, 在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文。 恩格勒的主要研究領域為統計力學、量子場論、宇宙學、弦理論、超引力,並且作出貢獻。恩格勒、希格斯與歐洲核子研究組織共同獲得2013年阿斯图里亚斯亲王科學技術奖。 因為「次原子粒子質量的生成機制理論,促進了人類對這方面的理解,近來經歐洲核子研究組織屬下大型強子對撞機的超環面儀器及緊湊緲子線圈探測器所發現基本粒子而獲得證實」,恩格勒、希格斯共同獲授2013年諾貝爾物理學獎。.

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彼得·希格斯

彼得·威爾·希格斯,CH,FRS,FRSE(Peter Ware Higgs,),英國理論物理學家,愛丁堡大學榮譽退休教授Griggs, Jessica.

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傑拉德·古拉尼

傑拉德·古拉尼 (Gerald Guralnik,),美国物理学家,布朗大學物理系「校長」教授,美國物理學會院士,美國國家科學基金會研究員,艾爾弗·斯隆基金研究員。 這是布朗大學現任校長Thomas J. Tisch 於2010年5月28日特別捐款設立的教授席位,取名為「校長」教授。這些席位可以用來聘請傑出學者在其專精領域做研究貢獻,不需要顧慮到油米材鹽等等日常問題。 1964年,古拉尼與卡爾·哈庚、湯姆·基博爾共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。另外還有兩個研究小組也在同年獨立地提出類似結果,一組為弗朗索瓦·恩格勒和羅伯特·布繞特,另一組為彼得·希格斯。六位物理學者分別發表的三篇論文,在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文。2010年,美國物理學會頒發理論粒子物理學櫻井獎給他們,因為他們「詳細闡述,在四維相對論性規範場論裏,自發對稱性破缺的性質與向量玻色子質量的持續守恆生成。」 2014年,古拉尼因心臟病發作離世,享壽77歲。.

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兆電子伏特加速器

兆電子伏特加速器(Tevatron),又譯為正負質子對撞機,是一座圓形粒子加速器(或稱同步迴旋加速器(synchrotron)),設在美國伊利諾州巴达维亚的費米實驗室。兆電子伏特加速器曾為世界上运行能量最高的粒子對撞機。兆電子伏特加速器將質子與反質子於6.3公里的環中加速,使其能量達到1TeV.

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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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纽约州

纽约州(State of New York),暱稱帝國州(Empire State),是美国东北部的一个州,首府是奧爾巴尼,由上州、紐約市及郊縣(下州)所組成。 纽约州西部及北部与加拿大接壤,东邻马萨诸塞州、康涅狄格州、佛蒙特州(即“新英格兰三州”)和大西洋,南接宾夕法尼亚州和新泽西州,西北部連接五大湖之一的安大略湖。通常人们说起纽约州时不能像称呼美国绝大多数州那样省略最后的“州”(State)字,因为简单地说纽约多指纽约市。.

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美國物理學會

美國物理學會(American Physical Society,APS)成立於1899年,是世界最大的物理學組織,發表十餘種科學期刊,每年舉辦20多項科學會議,約有四萬多會員。该学会亦是美国物理协会成员组织。.

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羅伯特·布繞特

羅伯特·布繞特(Robert Brout,),比利時理論物理學家,在粒子物理學領域做出重要貢獻。 1964年,布繞特和弗朗索瓦·恩格勒共同提出希格斯機制與希格斯玻色子理論。另外還有兩個研究小組也在同年獨立地提出類似結果,一組為傑拉德·古拉尼、卡爾·哈庚、湯姆·基博爾,另一組為彼得·希格斯。六位物理學者分別發表的三篇論文, 在《物理評論快報》50周年慶祝文獻裏被公認為里程碑論文。 布饒特的主要研究領域為統計力學、粒子物理學、宇宙學。.

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羅徹斯特大學

罗彻斯特大学(英文:University of Rochester,縮寫UR)是一所美国私立、无宗派的研究型大学,座落在美国纽约州的罗彻斯特市。该校可授予大学学士、研究生硕士、博士以及职业学位。该校教学以政治学和经济学为强项,两科都排名于全美前十名;此外还有许多高排名的专业,包括伊士曼音乐学院,William E. Simon商学院,光学学院,以及医学院,其中音樂學院為全美頂尖學院,商學院之財務專業為全美第四。該校有8名教職員與校友曾獲諾貝爾獎。.

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芝加哥

芝加哥(Chicago)位于美国中西部,属伊利诺伊州,為库克县縣治,东临密歇根湖,辖区内人口约290万。芝加哥及其郊区组成的大芝加哥地区,人口超过900万,是美国仅次于紐約、洛杉矶的第三大都会区。芝加哥的奥黑尔国际机场也是美國第二繁忙的机场。芝加哥地处北美大陆的中心地带,為美国最重要的铁路、航空樞紐。芝加哥同時也是美国主要的金融、期货和商品交易中心之一。自1837年建市以来,经过一百多年的发展,逐渐成为具有世界影响力的大都市之一。芝加哥常见的别名包括:“风城”等。 2014年全球城市排名中排名第7位。.

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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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量子场论

在理論物理學中,量子场论(Quantum field theory)是由量子力學和狹義相對論互相融合後的物理理論。已被廣泛的應用在粒子物理學和凝聚體物理學中。量子場論為描述多自由度系統,尤其是包含粒子產生和湮滅過程的過程,提供了有效的描述框架。非相對論性的量子場論又稱量子多體理論,主要被應用於凝聚體物理學,比如描述超導性的BCS理論。而相對論性的量子場論則是粒子物理學不可或缺的組成部分。自然界中人類目前所知的基本相互作用有四種:強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力。除去引力的話,另外三種相互作用都已找到了合適滿足特定對稱性的量子場論來描述:強作用有量子色動力學;電磁相互作用有量子電動力學,理論框架建立於1920到1950年間,主要的貢獻者為保羅·狄拉克,弗拉迪米爾·福克,沃爾夫岡·泡利,朝永振一郎,施溫格,理查德·費曼和弗里曼·戴森等;弱作用有費米點作用理論。後來弱作用和電磁相互作用實現了形式上的統一,通過希格斯機制產生質量,建立了弱電統一的量子規範理論,即GWS(Glashow, Weinberg, Salam)模型。量子場論成為現代理論物理學的主流方法和工具。 而這些交互作用傳統上是由費曼圖來視覺化,並且提供簡便的計算規則來計算各種多體系統過程。.

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量子化

在物理學裏,量子化是一種從經典場論建構出量子場論的程序。使用這程序,時常可以直接地將經典力學裏的理論量身打造成嶄新的量子力學理論。物理學家所談到的場量子化,指的就是電磁場的量子化。在這裡,他們會將光子分類為一種場量子(例如,稱呼光子為光量子)。對於粒子物理學,核子物理學,固態物理學和量子光學等等學術領域內的理論,量子化是它們的基礎程序。.

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量子電動力學

在粒子物理學中,量子電動力學(Quantum Electrodynamics,簡稱QED)是電動力學的相對論性量子場論。它在本質上描述了光與物質間的相互作用,而且它還是第一套同時完全符合量子力學及狹義相對論的理論。量子電動力學在數學上描述了所有由帶電荷粒子經交換光子產生的相互作用所引起的現象,同時亦代表了古典電動力學所對應的量子理論,為物質與光的相互作用提供了完整的科學論述。 用術語來說,量子電動力學就是電磁量子的微擾理論。它的其中一個創始人,理查德·費曼把它譽為「物理學的瑰寶」("the jewel of physics"),原因是它能為相關的物理量提供,例如電子的異常磁矩及氫原子能階的蘭姆位移。.

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探尋希格斯玻色子時間軸

#重定向 希格斯玻色子的探索历史.

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标准模型

在粒子物理學裏,標準模型(Standard Model,SM)是描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質基本粒子的理論,屬於量子場論的範疇,並與量子力學及狭义相對論相容。到目前為止,幾乎所有對以上三種力的實驗的結果都合乎這套理論的預測。但是標準模型還不是萬有理論,主要是因為還沒有描述引力。.

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湯姆·基博爾

湯姆·基博爾(Tom Kibble,),英國物理學家,英國皇家學會院士,英國倫敦帝國學院布萊克特實驗室(Blackett Laboratory)的資深研究專家。他的專長是量子場論,在高能粒子物理學與宇宙學的交叉領域貢獻良多。他曾經研究對稱性破缺、相變、拓撲缺陷(topological defect,例如,拓撲單極(topological monopole)、宇宙弦(cosmic string)、磁疇等等)的機制,對於這些論題頗有建樹。他發表的一篇極具原創性的論文將宇宙弦的概念引入現代宇宙學。基博爾畢業於愛丁堡大學(文學碩士1955年,理學學士1956年,博士1958年)。 2016年,伦敦帝国学院宣佈了他的死訊,但沒有公佈死因。.

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挪威人

今天有近460萬挪威人(挪威语:nordmenn)生活在挪威。挪威人是斯堪的那維亞族群的一支。以挪威語為母語。如同許多歐洲小國一樣,挪威人遍布全世界。目前有超過10萬名挪威公民長期居住在海外,主要居住於美國、英國和其他斯堪的那維亞國家。目前大約有450萬美國人擁有挪威血統。 Category:歐洲民族.

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