粒子物理简介

来自Particle Pysics, UJN
宋玉坤讨论 | 贡献2021年6月13日 (日) 22:28的版本 常用软件

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粒子物理简介

20世纪粒子物理学的研究成果集中体现为粒子物理“标准模型”,随着希格斯粒子的发现标准模型补上了最后一块未知粒子的木板。

Sm.png
标准模型

但是,标准模型的建立并不意味着粒子物理的终结,粒子物理仍然处于基础科学的前沿。标准模型内部仍然有一些未解决问题,如非微扰QCD问题、核子的质量和自旋起源、强子化机制(描述夸克/胶子如何演化成强子)、极端条件下夸克胶子物质性质等;在更高能量、更小尺度是否有超出标准模型的新物理;粒子物理与天文学、宇宙学的交叉,如暗物质、暗能量的本质、正反物质不对称等。

核子.jpg Hadronization.png Pentaquark.jpg
质子自旋结构 $ e^+e^-\to 强子 $过程中的强子化机制 五夸克态
Susy.jpg Qgp.png
标准模型基本粒子(particles)及其超对称伙伴(sparticles) 相对论重离子碰撞产生夸克胶子等离子体(QGP)

粒子物理研究具有全球合作的鲜明特色,与国内外大型实验装置密切相关,如大型强子对撞机(LHC)、北京正负电子对撞机(BEPC)、相对论重离子对撞机(RHIC)、杰佛逊国家实验室(Jlab)等,

Lhc.png Rhic.jpg Jlab.jpg
大型强子对撞机(欧盟) 相对论重离子对撞机(美国) 杰佛逊国家实验室(美国)

也与我们国家下一代大型实验装置的战略规划(如Z0工厂、CEPC/SppC、EIC等选项)有密切的联系。

Bepc.jpg BESIII.jpg Cepc.jpg
北京正负电子对撞机 北京谱仪III 规划中的中国下一代大科学装置——环形正负电子对撞机(CEPC)

粒子物理资源

通用资源

  1. 粒子数据组(PDG):各种微观粒子的各种性质的总结列表
  2. InspireHep:高能物理论文查找与引用数据库
  3. Arxiv:论文预印本文库
  4. Hepdata:高能物理实验数据库
  5. Hepforge:高能物理软件工具包集合
  6. 中国高能核物理网络论坛(每月一次的在线seminar)
  7. 高能所Indico系统,国内粒子物理方向学术会议集合网站
  8. 国内外高能物理会议集合(主要是国内的)

大科学装置及研究机构

  1. CERN:欧洲核子研究中心
  2. RHIC:相对论重离子对撞机
  3. JLab:杰佛逊国家实验室
  4. BESIII:北京谱仪III
  5. 大亚湾中微子实验
  6. JUNO:江门中微子实验
  7. LHASSO:高海拔宇宙线观测站
  8. AMS02:$ \alpha $磁谱仪02
  9. LIGO:激光干涉引力波天文台
  10. 电子粒子对撞机(eRHIC, BNL)
  11. 电子离子对撞机(JLEIC, JLab)
  12. CEPC:环形正负电子对撞机(规划中)
  13. ILC:国际直线对撞机(规划中)

常用软件

  1. Julia:下一代高性能动态科学计算语言,可高效地进行数值计算、绘图等
  2. ROOT:高能物理领域通用的功能强大的数据分析和绘图软件。高能物理实验数据分析必备
  3. Pythia:广泛应用的高能反应事例产生器。
  4. MadGraph:在线费曼图计算网站
  5. FORM:符号计算软件,适用于计算费曼图、处理代数公式等。
  6. Tex Live:流行的latex发行版,写文章、毕业论文、报告等
  7. 所见即所得(WYSIWYG)的latex排版工具:LyXEmacs + Auctex(本人所用方案,推荐)
  8. CERNLIB:欧洲核子中心维护的FORTRAN程序库,已停止更新,但仍包含大量经过检验的优秀数值计算代码
  9. ARPREC:任意精度数值计算软件包(Julia中有相关包)