六年制學程/02/2014.09.03:修訂版本之間的差異

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2014年9月4日 (四) 17:38的最新修訂版本

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地球

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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。