物理人教版三年级选修5 19-8 粒子和宇宙

,道尔顿（原子）,汤姆逊（电子）,卢瑟福（质子）,查德威克（中子）,盖尔曼（夸克）,发现微粒的科学家,1995美国费米国家加速器实验室证实了顶夸克(TopQuark)的存在,1983年，鲁比亚实验组在高能质子反质子对撞试验中发现了W+、W-和Z0粒子。为60年代提出的弱电统一理论提供了实验上的支持。,欧洲核子中心高能质子同步加速器上的UAI探测器,粒子的分类,1.按自旋分类,2.共振态粒子寿命极短（约10-23s）,4.按相互作用分类(参与),正、反粒子物理量的绝对值都相同，但某些物理量(如电荷、磁矩等)的符号相反。,引力子自旋应为2、静止质量和电荷为零，以光速运动。,光子自旋为1，是玻色子,3.正粒子、反粒子,轻子（共12种）,中微子系中性粒子，质量为零，只参与弱相互作用。,说明,强子分类,K介子和各种超子称为奇异粒子。试验中发现以下现象,协同产生:一个超子总是和一个或几个K介子同时产生。,奇异粒子协同产生的过程极快(约为10-23s),表明是在强相互作用下进行的；而衰变过程很慢(寿命约为10-810-10s)，表明是在弱相互作用下进行的。,强子结构的夸克模型,强子结构夸克模型(1964年)：介子（夸克和反夸克组成）重子（三个夸克组成）,粲夸克c底夸克b顶夸克t,19.8粒子和宇宙一、粒子的分类:1、强子质子、中子2、轻子电子3、媒介子光子二、夸克和反粒子,美丽迷人的星空,美丽的宇宙是啥东西？从何而来？向何处去？,地心说日心说银河系大爆炸,宇宙从一个“奇点”爆炸产生,早在1929年，埃德温哈勃作出了一个具有里程碑意义的发现，即不管你往哪个方向看，远处的星系正急速地远离我们而去。哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙无限紧密。1950年前后，伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。根据大爆炸宇宙论，甚早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体，温度极高，密度极大，且以很大的速率膨胀着。这些气体在热平衡下有均匀的温度。这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志，因而称宇宙温度。气体的绝热膨胀将使温度降低，使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继出现。,大爆炸宇宙论,从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来，通过几十年的努力，宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史：大爆炸开始时150200亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。10-43秒宇宙从量子背景出现。10-35秒同一场分解为强力、电弱力和引力。10-5秒10万亿度，质子和中子形成。0.01秒1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。0.1秒后300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。1秒后100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。13.8秒后30亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。35分钟后3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。30万年后3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。,粒子物理和宇宙学殊途同归,19.8粒子和宇宙一、粒子的分类:1、强子质子、中子2、轻子电子3、媒介子光子二、夸克和反粒子三、宇宙的演化四、恒星的演化,恒星的演化,宇宙尘埃汇集成星云产生内核（具有引力）体积重量变大恒星内氢燃料慢慢变少产生铁元素内核坍缩变为超新星爆炸变为白矮星（大质量和超大质量恒星变为黑洞）维持5到30亿年爆炸消失,恒星的演化,19.8粒子和宇宙,同学们，新课结束了,练习:(2004天津)中子内有一个电荷量为+2e/3的上夸克和两