六年制學程/02/2014.09.03

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地球

  • 取「The Core」

本單元所述，依據「標準模型」。

大強子對撞機

CERN大型強子對撞機位置圖
LHC的超導電四極電磁鐵
大型強子對撞機(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。 大型強子對撞機是在一個圓周為27公里的圓形隧道內，該隧道因當地地形的起伏而位於地下約50至150公尺之間。隧道本身直徑三公尺，位於同一平面上，並貫穿瑞士與法國邊境，主要的部份大半位於法國。雖然隧道本身位於地底下，尚有許多地面設施如冷卻壓縮機，通風設備，控制電機設備，還有冷凍槽等等建構於其上。 加速器通道中，主要是放置兩個質子束管。由於須維持前所未有高能量的粒子運行，加速管由超導磁鐵所包覆，以液態氦來冷卻。管中的質子是以相反的方向，環繞著整個環型加速器運行。除此之外，在四個實驗碰撞點附近，另有安裝其他的二極偏向磁鐵及四極聚焦磁鐵。



基本粒子

進階的講義

銅板上的一氧化碳，只能看見氧原子(放大一億倍)

守恆律

  1. 在基本粒子的世界中，基本粒子可以無中生有，也可以相互淹滅，但過程必須遵守各種守恆律。
  2. 質能守恆：能量可以從虛無中化生成一對正反粒子，正反粒子也可以相互淹滅轉為能量。但其過程須遵守質能守恆定律。質能間的轉換比即為 E=mc2 。
  3. 電荷(Q)守恆：任何過程電荷總量不變。

物質基本粒子

I世代 II世代 III世代 電荷(Q)
上(u) 魅(粲)(c) 頂(t) 2/3
下(d) 奇(異)(s) 底(b) -1/3
微中子(νe) 渺微中子(νμ) 濤微中子(ντ) 0
電子(e) 渺子(μ) 濤子(τ) -1
  • 上表諸粒子均有靜質量，參與重力作用。
  • 只有 I世代 的基本粒子是穩定的。
  • 質子與中子的組成
    1. 質子Quark structure proton.svg
    2. 中子Quark structure neutron.svg

載力基本粒子

吸力圖示

斥力圖示

粒子 自旋電荷質量作用力
玻色子
整數自旋		 規範傳播子 光子(γ) 100電磁力
弱玻色子 W± 1±115.7萬弱力
Z 1017.8萬弱力
膠子(g) 100強力
引力子(G) 200重力
希格斯粒子(H) 00待測電弱

基本作用力：力(荷、場、傳播子)

  • 電磁力：電荷透過發射或吸收光子產生作用力。
  • 弱作用力：夸克透過發射或吸收弱玻色子改變風味(種類)，因為比電磁力弱所以叫弱作用力。
  • 強作用力：夸克透過發射或吸收膠子，而束縛在一起。
  • 萬有引力：帶質量的粒子透過交換重力子相互產生引力。
  • 希格斯機制，帶質量的基本粒子和希格斯粒子間的作用減慢速度。

剩餘的強作用力

質子或中子中的夸克與另一質子或中子中的夸克產生強作用力，克服質子間的排斥力，使原子核不致飛散。

剩餘的電磁作用力

原子中的質子與另一原子中的電子產生的吸力，克服原子間的斥力，使原子可以結合成分子。

質量與重力的區別

  1. 質量：希格斯機制，空間中布滿希格斯粒子，明星來了「粉絲希格斯粒子」圍上去，使明星變得前進緩慢，形成「慣性」，這是質量的起源。如果非明星來了，將以光速通過布滿希格斯粒子的空間。
  2. 重力：兩個有質量的粒子，可以對拋重力子，形成重力。

「標準模型」主程式

世界上最美的方程式

英文

Introduction

  • Hello and George's family
    1. vocabulary：生字；複數-ries
    2. father：爸爸；父親
    3. mother：媽媽；母親
    4. uncle：舅舅；叔叔等
    5. aunt：舅媽；嬸嬸等
    6. brother：哥哥或弟弟
    7. sister：姊姊或妹妹
    8. cousin：表兄弟姊妹；堂兄弟姊妹
    9. niecel：姪女；外甥女
    10. nephew：姪子；外甥
    11. relative：
      • (n.)親戚；複數：-s
      • 詞類變化：相關連的；相對的
      • 詞類變化：relate(v.)聯繫 show or make a connection between two or more things
      • 例句：I found it difficult to relate the two ideas in my mind.我覺得很難把這兩種想法連繫在一起。
    12. Sentence Patterns:
      • Hello! How are you? See you.
      • Who is Mike? He's George's dad.
  • At the sports centre
    1. vocabulary:
    2. sport：(n.)不可數，運動；可數，某種運動
    3. activity：(n.)活動，複數-ties
    4. include：
      • (v.)包括if one thing includes another, it has the second thing as one of its parts
      • 詞類變化：-usion (n.)被包括的人(或事物)。例句：There were some suprising inclusions in the list. 名單中包括一些意想不到的人。
    5. swimming：游泳
    6. badminton：羽球
    7. volleyball：排球
    8. yoga：瑜珈
    9. table tennis：桌球
    10. basketball：籃球
    11. karate：空手道
    12. children's club：兒童遊戲區
    13. weight training：重量訓練
    14. fitness classes：塑身/ 有氧運動課程
    15. tennis：網球
    16. football：足球
    17. age：
      • (n.)年齡
      • (v.)老化
    18. adress：地址
    19. postcode：郵遞區號
    20. sign：
      • (v.)簽名to write down your name on a document
      • 詞類變化-ature(n.)簽名
    21. date：
      • (n.)日期
      • 詞類變化：(v.)寫上日期to write or print the date on something
      • 例句："What the date is today?""今天幾號？""The 3rd.""十號。"
    22. Review問句：
    23. 造問句時要將be動詞和主詞對調；如果是一般動詞的話，要在主詞前面加助動詞，如do/ does(第三人稱單數)。
      • What's your name?
      • How old are you?
    24. 所有格形容詞：
    25. I 我 my 我的；we 我們 our我們的；you你，你們 your你的，你們的；he 他 his他的；she 她 her她的；they 他們；their 她們的；it 它，牠；its 它的，牠的。
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