粒子物理與宇宙學(xué)
宇宙與物質(zhì)是一個(gè)古老的問題
從希臘開始：空間是無(wú)限可分的（連續(xù)的）——空間不是無(wú)限可分的，宇宙由無(wú)數(shù)“不可分”的微粒（即原子）組成——世界是由空虛的空間和無(wú)數(shù)不能再分的、看不見的微小原子組成的——物質(zhì)是由水氣火土四種元素組成，天體由第五種元素“以太”構(gòu)成......
中國(guó)古代也有關(guān)于宇宙的記載：老子說(shuō)“道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物?！薄f子說(shuō)：“一尺之棰，日取其半，萬(wàn)世不竭?！?/strong>
人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不斷深入極大地推動(dòng)了過(guò)去幾百年科學(xué)的發(fā)展，也奠定了我們今天技術(shù)的基礎(chǔ)。
自50年代起，一門新的學(xué)科——粒子物理從原子核物理中獨(dú)立出來(lái)，并蓬勃發(fā)展，取得了矚目的成就。
那“無(wú)窮小”與“無(wú)窮大”代表什么？
它們之間有什么關(guān)聯(lián)？
研究這些有什么意義呢？
本期首都科學(xué)講堂，由中科院高能物理所所長(zhǎng)王貽芳先生帶大家了解——渺小的粒子和浩瀚的宇宙。
▼王貽芳
【一段小視頻回顧精彩內(nèi)容】
“無(wú)窮小”：粒子物理
粒子物理，也稱高能物理，是對(duì)分子、原子(化學(xué)、凝聚態(tài)物理)、原子核（核物理）研究的自然發(fā)展與深化。
物質(zhì)世界的基本組分及其相互作用是自然界最基本的科學(xué)問題之一
“無(wú)窮大”：宇宙學(xué)
宇宙學(xué)，是對(duì)行星、太陽(yáng)系、恒星、銀河系、星系團(tuán)等研究的自然發(fā)展與深化。
宇宙產(chǎn)生于150億年前的大爆炸
宇宙一直處在膨脹之中
“均勻”宇宙中存在密度漲落，即星系“結(jié)構(gòu)”
我們即存在于這些結(jié)構(gòu)中
理解宇宙的起源、演化與“結(jié)構(gòu)”需要粒子物理學(xué)
粒子 — 宇宙
需要高能量、高溫度
為了研究粒子，我們需要打開物質(zhì)內(nèi)部，研究其結(jié)構(gòu)。而早期的宇宙就是由于“大爆炸”產(chǎn)生的。
由此看來(lái)，通過(guò)粒子物理學(xué)的研究可以類比早期宇宙的大爆炸。
二者的關(guān)系看似遙遠(yuǎn)，實(shí)則親密無(wú)間。
PARTICLE 研究粒子物理
? 構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子
? 粒子之間的相互作用
? 基本粒子的性質(zhì)
? 理解宇宙起源與演化
基本方法
·基于加速器的粒子物理實(shí)驗(yàn)
加速器：加速帶電粒子使其與其它粒子高速碰撞，產(chǎn)生物理反應(yīng)。
·非加速器粒子物理實(shí)驗(yàn)
地面實(shí)驗(yàn)（宇宙線等）、地下實(shí)驗(yàn)（中微子等）、天上實(shí)驗(yàn)（宇宙學(xué)等）
廣泛應(yīng)用
·加速器
-同步輻射與散裂中子源
-加速器驅(qū)動(dòng)核嬗變
-輻照加速器：消毒、改性、育種......
-醫(yī)療用加速器：放射性同位素生產(chǎn)、檢查與治療
-安全檢查
·探測(cè)器
-醫(yī)療檢查：PET, CT, …
-石油測(cè)井
-空間實(shí)驗(yàn)
UNIVERSE 研究宇宙學(xué)方法
望遠(yuǎn)鏡
-紅外
-可見光
-射電
-微波背景輻射
探測(cè)器（地面、地下與空間）
-X 射線
-γ 射線
-中微子
-帶電粒子
衛(wèi)星與空間站
技術(shù)應(yīng)用
光學(xué)技術(shù)
射線技術(shù)
精密機(jī)械
空間碎片觀測(cè)
對(duì)地觀測(cè)
國(guó)家安全
知道如今我們上網(wǎng)常用的
【www；http；html】
是從何而來(lái)嗎？
是中國(guó)高能物理所為了方便科學(xué)家們之間信息交流，發(fā)明了World-Wide-Web和網(wǎng)頁(yè)瀏覽器！
本期作者：首都科學(xué)講堂
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