高能物理有什麼用

Ⅰ 從事高能物理研究，未來的前景是不是非常黯淡

從事高能物理研究的前景不一定是黯淡的，需要根據自身能力的高低，科學不分高低，在於個人能力大小。

高能物理學：又稱粒子物理學或，物理學的分支，研究深層次的微觀世界中物質的結構，在高能量下，相互轉化的現象，產生的原因和規律。高能物理學基礎學科，物理學前沿之一，在凝聚態物理和天體粒子物理的探索。粒子物理學以‘發現’實驗‘’為基本基礎，基於實驗和理論結合的量子化探索。在‘高能粒子’前沿，以發現‘新粒子+新物理’的時代，基礎新粒子會帶動科學發展。

發現的粒子，加上理論，未得到證實的引力子，按相互作用的性質，可分為引力子、光子、輕子、強子。克服宇宙線弱限制，從50年代初開始建造能量高的粒子加速器。出現了新的探測手段，大型氣泡室、多絲正比室等，開始了粒子的大發現時代。

Ⅱ 高能物理屬於什麼專業

高能物理學(high energy physics)又稱粒子物理學或基本粒子物理學，它是物理學的一個分支學科，研究比原子核更深層次的微觀世界中物質的結構性質，和在很高的能量下，這些物質相互轉化的現象，以及產生這些現象的原因和規律。它是一門基礎學科，是當代物理學發展的前沿之一。粒子物理學是以實驗為基礎，而又基於實驗和理論密切結合發展的。
高能物理學的發展歷史
兩千多年來人們關於物質是由原子構成的思想，由哲學的推理，變成了科學的現實，而且在這個階段終了時，形成了現代的基本粒子的思想。
原子的概念，是由2400年前的希臘哲學家德謨克利特，和中國戰國時代的哲學家惠施提出來的。惠施說「至小無內，謂之小一」，意思是最小的物質是不可分的。這個最〉牡ピ��簿褪塹綸涌死�爻莆��擁畝�鰲5�撬�嵌濟荒芩得髟�踴頡白鈈〉牡ピ�本嚀迨鞘裁礎V�蟮牧角Ф嗄曇洌��誘飧齦拍睿�煌A粼謖薴�枷氳姆凍搿?br /> 1897年，湯姆遜在實驗中發現了電子，1911年盧瑟福由α粒子大角度彈性散射實驗，又證實了帶正電的原子核的存在。這樣，就從實驗上證明了原子的存在，以及原子是由電子和原子核構成的理論。
1932年，查德威克在用α粒子轟擊核的實驗中發現了中子。隨即人們認識到原子核是由質子和中子構成的，從而得到了一個所有的物質都是由基本的結構單元——質子、中子和電子構成的統一的世界圖像。
就在這個時候開始形成了現代的基本粒子概念。1905年，愛因斯坦提出電磁場的基本結構單元是光子，1922年被康普頓等人的實驗所證實，因而光子被認為是一種「基本粒子」。1931年，泡利又從理論上假設存在一種沒有靜止質量的粒子——中微子(嚴格地講是反中微子，中微子的存在是1956年由萊因斯和科恩在實驗上證實的)。
相對論量子力學預言，電子、質子、中子、中微子都有質量和它們相同的反粒子。第一個反粒子——正電子是1932年，安德森利用放在強磁場中的雲室記錄宇宙線粒子時發現的，50年代中期以後陸續發現了其他粒子的反粒子。
隨著原子核物理學的發展，發現除了已知的引力相互作用和電磁相互作用之外，還存在兩種新的相互作用——強相互作用和弱相互作用。
1934年，湯川秀樹為解釋核子之間的強作用短程力，基於同電磁作用的對比，提出這種力是由質子和(或)中子之間交換一種具有質量的基本粒子——介子引起的。1936年，安德森和尼德邁耶在實驗上確認了一種新粒子，其質量是電子質量的207倍，這就是後來被稱為μ子的粒子。μ子是不穩定的粒子，它衰變成電子、一個中微子和一個反中微子，平均壽命為百萬分之二秒。
湯川最初提出的介子的電荷是正的或負的。1938年，凱默基於實驗上發現的核力的電荷無關性的事實，發展了稍早些時候出現的同位旋的概念，建立了核力的對稱性理論。
1947年，孔韋爾西等人用計數器統計方法發現μ子並沒有強作用。1947年鮑威爾等人在宇宙線中利用核乳膠的方法發現了真正具有強相互作用的介子，其後，在加速器上也證實了這種介子的存在。
從此以後人類認識到的基本粒子的數目越來越多。就在1947年，羅徹斯特和巴特勒在宇宙線實驗中發現v粒子(即K介子)，這就是後來被稱為奇異粒子的一系列新粒子發現的開始。由於它們獨特的性質，一種新的量子數——奇異數的概念被引進到粒子物理中。在這些奇異粒子中，有質量比質子輕的奇異介子，有質量比質子重的各種超子。在地球上的通常條件下，它們並不存在，在當時的情況下，只有藉助從太空飛來的高能量宇宙線才能產生。
這些發現了的基本粒子，加上理論上預言其存在，但尚未得到實驗證實的引力場量子——引力子，按相互作用的性質，可分成引力子、光子、輕子和強子四類。為了克服宇宙線流太弱這個限制，從50年代初開始建造能量越來越高、流強越來越大的粒子加速器。實驗上也相繼出現了新的強有力的探測手段，如大型氣泡室、火花室、多絲正比室等，開始了新粒子的大發現時期。
到了60年代頭幾年，實驗上觀察到的基本粒子的數目已經增加到比當年元素周期表出現時發現的化學元素的數目還要多，而且發現的勢頭也越來越強。1961年，由蓋耳-曼及奈曼類比化學元素周期表提出了，用強相互作用的對稱性來對強子進行分類的「八重法」。
八重法分類不但給出了當時已經發現的強子在其中的位置，還准確地預言了一些新的粒子，如1964年用氣泡室實驗發現的Ω粒子。八重法很好地說明粒子的自旋、宇稱、電荷、奇異數以及質量等靜態性質的規律性。
在此階段中，證實了不單電子，所有的粒子，都有它的反粒子(有的粒子的反粒子就是它自身)。其中第一個帶電的反超子是由中國的王淦昌等在1959年發現的。此外，還發現了為數眾多的壽命極短經強作用衰變的粒子——共振態。
基本粒子大量發現，使人們懷疑這些基本粒子的基本性。基本粒子的概念，面臨一個突變。
20世紀40年代到60年代，對微觀世界理性認識的最大進展是量子力學的建立。經過一代物理學家的努力，量子力學能很好地解釋原子結構、原子光譜的規律性、化學元素的性質、光的吸收及輻射等等現象，特別是當它同狹義相對論結合而建立相對論性量子力學以後，它已經成為微觀世界在原子、分子層次上的一個基本理論。
但是，量子力學還有幾個方面的不足：它不能反映場的粒子性；不能描述粒子的產生和湮沒的過程；它有負能量的解，這導致物理概念上的困難。量子場論是由狄喇克、約旦、維格納、海森伯和泡利等人在相對論量子力學的基礎上，通過場的量子化的途徑發展出來的，它很好地解決了這三個問題。
庫什和福里1947年發現的電子反常磁矩，和由蘭姆等發現的氫原子能級的分裂，只有通過量子電動力學的重正化理論才能得到正確的解釋。今天，量子電動力學已經經受了許多實驗上的驗證，成為電磁相互作用的基本理論。
並非所有的基本粒子都是「基本」的想法，最早是在1949年由費密和楊振寧提出的。他們認為，介子不是基本的，基本的是核子，而介子只是由核子和反核子構成的結合態。1955年，坂田昌一擴充了費密和楊振寧的模型提出了強子是由核子、超子和它們的反粒子構成的模型。
1961年，在實驗上發現了不少共振態。1964年，已發現的基本粒子(包括共振態)的種類增加到上百種，因而使得蓋耳-曼和茲韋克提出，產生對稱性的基礎就是構成所有強子的構造單元，它們一共有三種，並命名為誇克。
20世紀60年代以來，在宇宙線中、加速器上以及在岩石中，都進行了對誇克的實驗找尋，但迄今還沒有被確證為成功的報道。在60年代和70年代，有更多的能量更高、性能更好的加速器建成。雖然在這些加速器上沒有找到誇克。但卻得到了間接的，但是更有力地說明誇克存在的證據。
與強子的數目急劇增加的情況相反，自從1962年利用大型火花室，在實驗上證實了兩類中微子之後，長時間內已知的輕子就只有四種，但是到了1975年情況有了改變，這一年佩爾等在正負電子對撞實驗中發現了一個新的輕子，它帶正電或帶負電，達質子的兩倍，所以又叫重輕子。與它相應，普遍相信應有另一種中微子存在，但是尚未得到實驗上的證實。
誇克理論提出不久，就有人認識到強子的強相互作用和弱相互作用的研究應建立在誇克的基礎上，同時還要充分考慮強子的結構特性和各種過程中的運動學特點，才能正確地解釋強子的壽命、寬度、形狀因子、截面等動態性質。1965年，中國發展的強子結構的層子模型，就是這個方向的首批研究之一。層子的命名，是為了強調物質結構的無限層次而作出的。在比強子更深一層次上的層子，就是誇克。近20年來，粒子物理實驗和理論發展的主流，一直沿著這個方向，在弱作用方面，已有了突破性的進展，在強作用方面，也有重大的進展。
最早的弱相互作用理論，是費密為了解釋中子衰變現象在1934年提出來的。弱作用宇稱不守恆的發現，給弱作用理論的研究帶來很大的動力。隨後不久便確立了描述弱作用的流在洛倫茲變換下應當具有的形式，而且適用於所有的弱作用過程，被稱為普適費密型弱相互作用理論。
1961年，格拉肖提出電磁相互作用和弱相互作用的統一理論。這個理論的基礎，是楊振寧和密耳斯在1954年提出的非阿貝耳規范場論。但是在這個理論里，這些粒子是否具有靜止質量、理論上如何重正化等問題，沒有得到解答。
1967～1968年，溫伯格、薩拉姆闡明了作為規范場粒子是可以有靜止質量的，還算出這些靜止質量同弱作用耦合常數以及電磁作用耦合常數的關系。這個理論中很重要的一點是預言弱中性流的存在，而當時實驗上並沒有觀察到弱中性流的現象。由於沒有實驗的支持，所以當時這個模型並末引起人們的重視。
1973年，美國費密實驗室和歐洲核子中心在實驗上相繼發現了弱中性流，之後，人們才開始對此模型重視起來。在1983年，魯比亞實驗組等在高能質子—反質子對撞的實驗中發現的特性同理論上期待的完全相符規范粒子，這給予電弱統一理論以極大的支持，從而使它有可能成為弱相互作用的基本理論。
目前，粒子物理已經深入到比強子更深一層次的物質的性質的研究。更高能量加速器的建造，無疑將為粒子物理實驗研究提供更有力的手段，有利於產生更多的新粒子，以弄清誇克的種類和輕子的種類，它們的性質，以及它們的可能的內部結構。
弱電相互作用統一理論日前取得的成功，特別是弱規范粒子的發現，加強了人們對定域規范場理論作為相互作用的基本理論的信念，也為今後以高能輕子作為探針探討強子的內部結構、誇克及膠子的性質以及強作用的性質提供了可靠的分析手段。在今後一個時期，強相互作用將是粒子物理研究的一個重點。
把電磁作用、弱作用和強作用統一起來的大統一理論，近年來引起相當大的注意。但即使在最簡單的模型中，也包含近20個無量綱的參數。這表明這種理論還包含著大量的現象性的成分，只是一個十分初步的嘗試。它還要走相當長的一段路，才能成為一個有效的理論。
另外從發展趨勢來看，粒子物理學的進展肯定會在宇宙演化的研究中起推進作用，這個方面的研究也將會是一個十分話躍的領域。
很重要的是，物理學是一門以實驗為基礎的科學，粒子物理學也不例外。因此，新的粒子加速原理和新的探測手段的出觀，將是意義深遠的。
涉及實驗物理，理論物理，粒子天體物理，計算物理，加速器，
同步輻射，核分析，自由電子……
目前的方向
可積量子場論,統計格點模型,超弦與M理論，QCD，大統一理論，
超對稱弱電統一理論和標准模型唯象，重味物理與CP不守恆
量子色動力學的微擾和非微擾理論，中微子物理
B與D介子物理
費米子味混合與CP破壞及新物理現象學
誇克物理，Higgs物理，超對稱模型，弱電和QCD手征對稱性相變，中微子物理，
北京譜儀(BES)新物理，暗物質，宇宙弦及暴漲宇宙學
………………
需要艱深的數學知識，廣泛的機械電子計算機應用前景。
在諾貝爾獎中，有一半的物理獎都和粒子物理有關。
高能物理學是研究物質世界基本結構(最深層次)和基本相互作用規律的科學。
也就是所謂的最微觀的世界元素如：誇克與膠子

Ⅲ 高能物理的主要學科有哪些

高能物理學(high energy physics)又稱粒子物理學或基本粒子物理學，它是物理學的一個分支學科，研究比原子核更深層次的微觀世界中物質的結構性質，和在很高的能量下，這些物質相互轉化的現象，以及產生這些現象的原因和規律。

Ⅳ 高能物理研究的經濟意義

它對凝聚態物理、材料科學、生物、醫學、地礦、石化、環境科學等方面都有很大意義，而這些方面是可以對經濟發展有輔助作用的，而探測所用的X射線分析、離子束分析、X射線熒光分析等都會對探測器生產與研發有很大幫助，從而促進我國探測器研發與生產，對經濟發展是有利的。
此外，具體說，高能物理的發展會促進以下方面的發展：高頻、超高真空、微波、精密磁鐵製造等多種尖端科學技術，加速器技術、核醫學儀器、核儀器儀表技術、工業自動化技術、信息技術、精密機械加工等也可應用到實際生產中，對經濟發展有積極影響。

Ⅳ 學習物理的好處

學習物理的好處：

1、物理它能幫助解決、認識生活中很多現象。如電學，光學，力學的應用。在平時的日常生活，我們也應該掌握有關的用電知識，對用電器的用電環境，電路，功率等都需要有一定的認識，通過學習物理才能完善我們這一方面的知識，才能做到安全用電。

2、由於物理涉及的范圍廣，有很多職業是和物理有關的，學好物理也為就業提供了比較好的條件。

3、學好物理也能培養自己的邏輯思維能力，對事物的理解認識也會有一定的幫助的。總之，學好物理能讓我們更好的生活。

物理的性質

一是早期人們通過感官視覺的延伸；

二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器，實驗得出的結果，間接認識物質內部組成建立在的基礎上。物理學從研究角度及觀點不同，可大致分為微觀與宏觀兩部分：宏觀物理學不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果。

微觀物理學的誕生，起源於宏觀物理學無法很好地解釋黑體輻射、光電效應、原子光譜等新的實驗現象。它是宏觀物理學的一個修正，並隨著實驗技術與理論物理的發展而逐漸完善。

Ⅵ 高能物理的大成就對人類生活有沒有實在好處

能源問題可以得到很好的解決，科技自然也會有很大的進步，你的生活自然越來越好，比如大氣污染問題，比如全球變暖問題等都可以得到緩解或者解決。

Ⅶ 楊振寧為什麼說高能物理的研究方向錯了太費錢

楊振寧為什麼說高能物理的研究方向錯了？

自始至終，楊振寧都不建議我們將研究的重點放在高能物理這個方向，即便這么多年的時間過去了，楊振寧這位偉大的物理學家也沒有改變自己的意見。數百億美元的資金不如用在其他研究領域，尤其是那些可能是未來發展方向的領域。

在過去的這數十年中，世界各地的物理學家們都在研究宇宙構成的基本粒子，以及它們之間可能發生的相互作用。因為，這樣可以讓粒子物理學的標准模型變得越來越完整。簡單來說，這就好比是科學領域中粒子物理學上存在的諸多未解之謎，過程中會涉及到大量的實驗數據，而大型強子對撞機就好比是專門收集這些數據的重要角色。

Ⅷ 高能物理學和理論物理學的區別是什麼

高能物理學一般就是指粒子物理學，包含實驗和理論兩個方面，就像物理大家楊振寧是粒子物理學的理論方向，而王貽芳院士就是實驗物理方向，王貽芳院士是丁肇中的學生，都是實驗物理，而理論物理學包含粒子物理的理論方向，還包含很多，比如凝聚態理論，例如BCS超導理論，還有原子分子物理學的理論方向。總結一下，兩者既有相交的部分，又各自有不同的地方，理論物理學的方面更多一些。

Ⅸ 為什麼粒子物理學又稱為高能物理學

粒子物理學（particle physics）

粒子物理學是研究組成物質和射線的基本粒子以及它們之間相互作用的一個物理學分支。由於許多基本粒子在大自然的一般條件下不存在或不單獨出現，物理學家只有使用粒子加速器在高能相撞的條件下才能生產和研究它們，因此粒子物理學也被稱為高能物理學(high-energy physics)

粒子物理學主要研究對象-基本粒子（elementary particle）圖解分析:

粒子物理學中，基本粒子是組成物質最基本的單位。目前在標准模型理論的架構下，已知的基本粒子可以分為費米子（包含誇克和輕子）以及玻色子（包含規范玻色子和希格斯粒子,也稱傳播子）。由兩個或更多基本粒子所組成的則稱作復合粒子(如中子、質子、和介子)。

我們日常生活中的物質由原子所組成。過去原子被認為是基本粒子，原子這個詞來自古希臘語中「不可切分的」。之後，原子核被發現是由質子和中子所構成。20世紀前、中期的基本粒子是指質子、中子、電子、光子和各種介子，這是當時人類所能探測的最小粒子。隨著實驗和量子場論的進展，發現質子、中子、介子是由更基本的誇克和膠子所組成。同時人類也陸續發現了性質和電子類似的一系列輕子，還有性質和光子、膠子類似的一系列規范玻色子。這些都是現代的物理學所理解的基本粒子。

基本粒子(次原子粒子),分類如下:

圖中＋－號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特（qubit）

（名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為，萬物源於量子比特）

註：位元即比特

Ⅹ 高能物理與量子力學都是研究微觀世界的物理學，他們本質區別是什麼

高能物理是專門研究現在所知最細微結構的。而量子力學研究范圍更廣。從歷史上看，先有量子力學，這是可以解釋很多微觀現象的理論。出現時間大約是上世紀20年代。人類對物理的認識深入到原子層次。後來人們發現在原子裡面的某些光譜不能用量子力學原有的理論解釋。後來又出現了量子場理論，使人們對原子層次的物理認識更加精確，並且可以深入到亞原子層次。經過諸多努力，量子場理論在40年代-50年代被以極高的精度驗證，成為公認的成功理論。現代高能物理仍然是以量子場理論為基礎的。現代的標准模型，包括強弱電磁相互作用，都是用量子場描述的。