量子力学和粒子物理学有什么区别,哪一个与四大基本作用力和弦理论联系大

作者&投稿:那矿 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
求教!原子物理学,原子核物理学和粒子物理学之间有什么联系吗~

1.原子核物理学(简称核物理学,核物理或核子物理)是研究原子核性质的物理学分支。
原子物理学是研究原子的结构和性质及原子与电磁辐射和其它原子相互作用的科学。
粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间的相互作用的物理学的一个分支。
2.反物质最先也是最多接触的是正电子和反中微子(原子核物理专业会提到),但你说的这个太笼统,大学里一般不会特别设立一个专业研究反物质的...你到时候就会知道正反物质联系相当密切.非要说的话 理论物理专业 粒子物理与原子核物理专业都会涉及..如果读研选择这些方向会更多偏向这些研究.
3.其实高中就能学一点..但只能到科普范畴(笑).真说得上有所了解 注意只是有基础 起码要该类专业的本科水平

量子力学(quantum mechanics):
量子力学于20世纪初创立,是物理学的分支学科。它主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科,都是以其为基础,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。量子力学理论的重要应用包括量子化学、量子光学、量子计算、超导磁体、发光二极管、激光器、晶体管和半导体如微处理器等。
量子一词来自拉丁语quantum,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。光子,夸克,电子,中微子...等基本粒子,都是量子,所以量子是很多基本粒子的总称,量子力学认为基本粒子为量子组成并非指某一特定粒子。
量子的代表性粒子:光子-内部结构模型图

粒子物理学(particle physics)
粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学。
现代粒子物理学的研究集中在亚原子粒子上。这些粒子的结构比原子要小,其中包括原子的组成部分如电子、质子和中子(质子和中子本身又是由夸克所组成的粒子)和放射和散射所造成的粒子如光子、中微子和μ子,以及许多其它奇特的粒子。
粒子(particle):
物理科学中,粒子为占有微小局域的物体,能够以数个物理性质或化学性质,如体积或质量加以描述。
基本粒子详细图文分析如下:
目前已经发现存在61种标准模型基本粒子,尚差1种重(引)粒子未发现
粒子物理学中,基本粒子(英语:elementary particle)是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下,已知的基本粒子可以分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子)。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。
我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子,原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后,原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子,这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。
基本粒子(次原子粒子),分类如下:

费米子
基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。
夸克
目前的实验显示共存在6种夸克,和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(顶夸克)


它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是,他们之所以未能被早期的科学家发现,原因是夸克决不会单独存在(顶夸克例外,但是顶夸克太重了而衰变又太快,早期的实验无法制造)。他们总是成对地构成介子(见下图),或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。

轻子
共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:
第一代:(电子) (电中微子)
第二代:(μ子)(μ中微子)
第三代:(涛子) (τ中微子)



请点击输入图片描述
玻色子
玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。
规范玻色子
这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”,是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。
自然界一共存在四种相互作用,因此也可以把规范玻色子分成四类。
引力相互作用:引力子(尚惟理论性)

电磁相互作用:光子

弱相互作用(使粒子衰变的相互作用):W及Z玻色子,共有3种:W+,W-,Z0

强相互作用(夸克之间的相互作用):胶子

粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用,称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)时很可能这四种相互作用全都是统一的,这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低,所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。
普朗克尺度-10^-33公分


胶子
胶子是强相互作用的媒介子,带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过,像单个的夸克一样,它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注:一个夸克,一个反夸克和一个胶子是最先证明胶子存在的证据。

希格斯玻色子
希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中,希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。





图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特

量子力学和粒子物理学都与四大基本作用力和弦理论联系大

量子力学和粒子物理学有什么区别如下:

量子力学(quantum mechanics):

量子力学于20世纪初创立,是物理学的分支学科。它主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科,都是以其为基础,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。量子力学理论的重要应用包括量子化学、量子光学、量子计算、超导磁体、发光二极管、激光器、晶体管和半导体如微处理器等。

量子一词来自拉丁语quantum,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。光子,夸克,电子,中微子...等基本粒子,都是量子,所以量子是很多基本粒子的总称,量子力学认为基本粒子为量子组成并非指某一特定粒子。

 量子的代表性粒子:光子-内部结构模型图

粒子物理学(particle physics)

粒子物理学是研究组成物质和射线的基本粒子以及它们之间相互作用的一个物理学分支。由于许多基本粒子在大自然的一般条件下不存在或不单独出现,物理学家只有使用粒子加速器在高能相撞的条件下才能生产和研究它们,因此粒子物理学也被称为高能物理学。

现代粒子物理学的研究集中在亚原子粒子上。这些粒子的结构比原子要小,其中包括原子的组成部分如电子、质子和中子(质子和中子本身又是由夸克所组成的粒子)和放射和散射所造成的粒子如光子、中微子和μ子,以及许多其它奇特的粒子。

粒子(particle):

物理科学中,粒子为占有微小局域的物体,能够以数个物理性质或化学性质,如体积或质量加以描述。

基本粒子详细图文分析如下:

目前已经发现存在61种标准模型基本粒子,尚差1种重(引)粒子未发现

粒子物理学中,基本粒子(英语:elementary particle)是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下,已知的基本粒子可以分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子)。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。

我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子,原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后,原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子,这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。

基本粒子(次原子粒子),分类如下:

费米子

基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。

夸克

目前的实验显示共存在6种夸克,和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是

第一代:u(上夸克) d(下夸克)

第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)

第三代:b(底夸克) t(顶夸克)

它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是,他们之所以未能被早期的科学家发现,原因是夸克决不会单独存在(顶夸克例外,但是顶夸克太重了而衰变又太快,早期的实验无法制造)。他们总是成对地构成介子(见下图),或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。

轻子

共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:

第一代:(电子) (电中微子)

第二代:(μ子)(μ中微子)

第三代:(涛子) (τ中微子)

请点击输入图片描述

玻色子

玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。

规范玻色子

这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”,是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。

自然界一共存在四种相互作用,因此也可以把规范玻色子分成四类。

引力相互作用:引力子(尚惟理论性)

电磁相互作用:光子

弱相互作用(使粒子衰变的相互作用):W及Z玻色子,共有3种:W+,W-,Z0

强相互作用(夸克之间的相互作用):胶子

粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用,称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)时很可能这四种相互作用全都是统一的,这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低,所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。

                                                      普朗克尺度-10^-33公分

                                                            

胶子

胶子是强相互作用的媒介子,带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过,像单个的夸克一样,它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注:一个夸克,一个反夸克和一个胶子是最先证明胶子存在的证据。

希格斯玻色子

希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中,希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。

 

 

图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特



狭义的量子力学基本是基于波函数的一次量子化。而粒子力学里采用的手段是基于算符的两次量子化。如果你硬要说区别,可能就指这一点吧。

量子力学是一门力学,粒子物粒研究粒子,前者是基础,后者是进一步的专业,研究基本作用力不是某门课,是个综合性的科研问题,弦理论仅仅是个理论只要读相关教材和文献即可。

量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。
粒子物理学,又称为高能物理学,它是研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性质,和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支。粒子物理学同时又是粒子量子化的粒子物理的大统一。
关系都不太大,都是微观的

自学与不能自学


物理学分为哪几大类
物理具体分类 经典力学、理论力学、 电磁学、电动力学、热力学、统计物理学、宇宙物理学量子力学、粒子物理学、原子核物理学、原子分子物理学、固体物理学、凝聚态物理学、激光物理学、等离子体物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学、声学、电磁学、光学、无线电物理学、热学、量子场论、低温物...

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量子力学是什么,都有哪些应用?
从根本上说,我们的宇宙是受量子力学支配的。量子力学和相对论也被誉为是现代物理学的两大支柱,但是量子力学的研究内容和相关领域要远多于相对论:量子力学和狭义相对论结合而成的量子场论是粒子物理学的基础,解释了从基本粒子到宇宙繁星各个方面。量子力学本身是原子分子物理学、凝聚态物理学和量子光学...

粒子物理学和量子物理学那个难学
本人自己的经验是:量子力学难学,他主要是一堆你无法构建景象的物理概念和数学代码。而量子物理学最主要是介绍一些已经成为经典的东西,有试验、有故事,好学。天体物理学容易进入,因为对理论要求不高,具象明确。粒子物理学啊,就不太了解了。

有人说现代科学停滞不前了,这是为什么?
在20世纪,科学家找到了100多种粒子,但是这些粒子是什么,科学家是一头雾水。后来,他们发现,这些粒子是可以进行分类的,一类被称为费米子,它们是构成物质的最小单位,另外一类是玻色子,这类是传递相互作用的。而粒子物理学标准模型得以建立依靠的是一群杰出的物理学家,其中包括杨振宁、温伯格、...

桥东区19718644104: 量子物理学和粒子物理学有什么区别??? -
字征尤特: 量子物理是指物理学的一个重要的知识领域,基于量子力学七大假设,推导出了严密的物理逻辑体系,利用量子力学体系中的结论可以研究很多微观物理现象,比如跃迁、原子超精细结构、固体理论里面的晶格振动、带电粒子在势场中的散射等等.而粒子物理(高能物理)专门研究的是基本粒子,很显然这些粒子是微观的,研究粒子必须使用量子力学的方法,在高能体系中还要用到相对论量子力学理论.量子物理的理论已经相当成熟了,它可以作为很好地工具来研究粒子散射、晶格振动等,而粒子物理仅仅研究的基本粒子,当然粒子物理也会大量涉及量子的知识.

桥东区19718644104: 量子力学和粒子物理学有什么区别,哪一个与四大基本作用力和弦理论联系大 -
字征尤特: 狭义的量子力学基本是基于波函数的一次量子化.而粒子力学里采用的手段是基于算符的两次量子化.如果你硬要说区别,可能就指这一点吧.

桥东区19718644104: 经典物理学中粒子和波与量子力学中的粒子和波有什么区别 -
字征尤特: 经典中两者互不相关.量子中两者是物质的两种共同存在的表现

桥东区19718644104: 量子和粒子有什么异同?
字征尤特: 原子由原子核和在原子核和带负电的电子组成. (原子核一般由带正电荷的质子和不带电的中子构成.) 量子是一个比较宽泛的概念~应该是指量子力学中研究的各种粒子,包括质子,中子,电子…… 粒子也是比较宽泛的概~泛指各种微粒. 离子是带电微粒~ 因为量子,粒子范围太大,没法比较. 能确定大小的最小的是电子吧~

桥东区19718644104: 量子化学 量子理论量子力学区别 -
字征尤特: 量子力学(Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础.量子力学不仅是近代物理...

桥东区19718644104: 要知道什么是粒子物理学呢?
字征尤特:粒子都有二态,粒子态和波动,,一般粒子物理研究的是 量子态粒子,也就是波动,只有粒子足够小,速度足够快波动性才显得重要,,粒子物理就是量子力学,研究粒子在某个位置出现的几率,这个几率是个波函数,这个波函数还能导出量子能量

桥东区19718644104: 什么是量子力学 -
字征尤特: 量子力学是描述微观物质的理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础所进行的.量子力学是非常小的领域—...

桥东区19718644104: 量子力学与经典物理学的区别
字征尤特: 最重要的区别在于:经典物理是几乎独立地处理粒子的运动以及粒子群或场的波动,但量子力学却必须统一处理粒子和波动.经典物理认为粒子与波动是两个层次的东西,根本不是一回事儿;而量子力学却认为两者是密不可分的一个整体,此即著名的“波粒二象性”,由此引发了一系列量子力学所特有的奇异结果:如测不准原理、观测量的不连续性(此即量子)、统计诠释(即单粒子的行为在本质上也是不能完全确定的,这不同于经典统计力学)、量子态的非定域性(这与相对论有冲突,但实验又似乎肯定了这种非定域性——有某种意义上的超光速现象存在,至今尚无定论)……

桥东区19718644104: 量子力学的概念是什么?? -
字征尤特: 量子力学是描写微观物质的一个物理学理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础. 量子力学是研究微观粒子...

桥东区19718644104: 量子物理,量子力学,量子场论 有什么区别 -
字征尤特: 量子物理是人们研究微观世界的理论,也有人称为研究量子现象的物理学. 量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科. 量子场论是量子力学和经典场论相结合的物理理论,已被广泛的应用于粒子物理学和凝聚态物理学中.

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