课程名称:地球上的高能量物质
Introduction to High-Energy Matter on the Earth
课程所属模块:科技进步与生态文明(原模块:自然进化与生命关怀)
主讲教师:许晓明 职称:研究员
所在院系:理学院 联系电邮:xmxu@staff.shu.edu.cn
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一、 教师简介:
于1990年在中国科学院上海原子核研究所(现上海应用物理研究所)
获得博士学位,此后是美国弗吉尼亚大学和橡树林国家实验室的博士
后,中国科学院上海原子核研究所研究员。作为获奖者之一,研究的
项目《核内核子的夸克结构与相对论多体理论》于1991年获得中国科
学院自然科学奖二等奖。现是上海大学研究员。
教学与科研成果:
教授物理系的基础课、学校的公共基础课、物理系的研究生基础课。
提出了夸克胶子物质中三体弹性散射理论,解决了十分重要的难题。
二、课程目标:
认识地球上自然存在的高能量物质-原子核和实验室里创造出的最高能量物质-夸克物质,扩展学生的视野和提高学生的思维能力,培养学生的创新精神和不断探索自然的力量。
三、课程简介:
从贝克勒和居里夫人发现自然界放射线开始,介绍原子核物理的重要发展过程。从爱因斯坦质能公式认识质量也是能量。结合原子弹分析裂变反应释放能量。结合氢弹分析聚变反应释放能量。简单介绍生产核电的反应堆原理。简单介绍微观世界中的能量量子化及其宏观表现。介绍原子核的壳结构和转动结构。展示夸克和胶子世界中的分类和对称性。剖析原子核的夸克图像。简单介绍当前国际上最大的科学装置:美国的相对论重离子对撞机和欧洲大强子对撞机。让学生领略在这个装置上的实验产生的地球上最高能量和温度的物质:夸克胶子等离子体。
四、课程内容及学时分配
课程安排及内容
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学时
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1.从居里夫人开始的原子核发展史
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4
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2.原子核所带来的能量
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4
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3.认识的飞跃-能量量子化
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2+2
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4.美丽的夸克、胶子和轻子
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2+2
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5.地球上的最高能量物质-夸克胶子等离子体
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2+2
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五、教材或讲义或主要参考书:
六、课外学习要求:
大学物理中原子核科学介绍
大学物理的特殊相对论
夸克和对称性教育材料
国际上大型对撞机实验产生夸克胶子等离子体的学习材料
七、考核方法:
平时考核:出勤、随堂测试
期末考核:小论文