格点量子色动力学进展
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中国标准物质通讯CHINA CRM NEWSLETTER2007年第1 期(总第16 期)主办:全国标准物质管理委员会主办承办:中国计量测试学会标准物质专业委员会中国计量科学研究院目录[工作进展]国家质检总局新批准国家二级标准物质2006年度国家一级标准物质终审会召开[工作动态]“物质量咨询委员会无机和电化学分析工作组会议”暨“化学测量的溯源性及其在食品和环境分析中的应用研讨会”圆满结束第11次中日计量定期协议会议在京举行[科技与信息]日本精确计算出核子之间的强排斥相互作用我国基本物理量摩尔基准研究取得重大突破[学术交流]标准物质的稳定性—一个值得重视的问题第二届亚太地区化学计量学术研讨会将召开APMP/TCQM –第5次气体工作组研讨会将召开来自9个省市、27个单位的29位标准物质专业委员会的委员组成评审组,对2006年度申报的、经初审并完成修改补充的92种国家一级标准物质项目,以及2005年度遗留的9种农药标准物质修改项目进行了评审。
有10个单位的27位研制单位的代表到会参加答辩。
本次评审的程序是:专业委员会秘书长宣布评审原则、依据和评审要求——评审组审阅申报技术资料——专业委员会秘书长介绍项目的初审意见——研制单位代表答复初审意见并回答专家提出的问题——评审组讨论——投票——公布投票结果。
本次评审态度认真,讨论热烈,把关严格,参加终审的101种标准物质中,有79种通过了评审,同意申报国家一级标准物质(详见附件),研制单位自行撤销3种,评审组要求研制单位补充实验或修改材料后经确认申报一级标准物质9种,另有10种未通过评审。
评审结束后,标准物质专业委员会主任于亚东同志对2006年标准物质发展情况进行了总结,并对2007年的主要工作提出了具体设想。
于主任强调:下一阶段,标准物质管理工作要进一步加快工作步伐力争在2007年内完成国家一级标准物质的初审和终审;《中国标准物质通讯》作为促进标准物质学术与信息交流的渠道,要扩大宣传,广泛征集稿源,增加信息量,加快出版速度;积极促进国家标准物质管理信息化建设,做好全国标准物质管理委员会网页的维护与完善;在进一步规范标准物质评审程序,规范有关技术文件方面再下功夫,争取尽早实现国家级标准物质网上申报。
20世纪物理学发展的现状和展望20世纪,物理学在众多领域得到了长足的发展,老的学科新芽满枝,新的学科蓬勃发展;并且开拓出广阔的应用领域。
下面就这几个分支:即统计物理学、低温物理学、生物物理、原子分子和光物理学、受控热核聚变、宇宙线物理学、引力物理学等领域的进展作一些综述和展望。
1、统计物理学的发展统计物理学的概念已有一百多年历史,它可以追溯到19与20世纪转折时期的玻尔兹曼,吉布斯以及许多其他现代物理学家的贡献。
统计物理学它把原子尺度(埃的尺度)的物理性质与宏观尺度的物理性质,以及所有有关的介观与宏观现象联系起来。
如果知道了原子之间的相互作用力,要计算所有感兴趣的宏观物理量,就需要处理涉及大数量的相互作用的问题。
倘若这一任务能够完成,我们不仅理解了热力学的原理,而且具备了应用于许多其他领域,如工程、材料科学以及物理化学等的理论基础。
我们知道,在基本粒子和原子尺度描述系统随时间演化的基本方程已是熟知的了。
在经典极限情况下,量子力学的运动方程还原为经典力学的牛顿方程,它们描述系统的态随时间的演化。
因此,很自然的是把宏观系统的任何可观察量看成是相应的微观量沿着相空间中系统的相轨道的时间平均。
根据统计力学的遍历性假设,时间平均可以代之以适当的统计系综的平均。
例如,完全与其环境隔绝的孤立系统的能量是守恒的,因此系统的相轨道必定落在相空间的能量超曲面上。
按照统计力学的微正则系综,在此能量超曲面上的所有区域是等几率的。
由此可以建立统计力学定义的摘,并由熵极大原理导出相应的可观察量的系综平均值。
当然,沿相轨道的时间平均与在能量超曲面上的系综平均的等价性,是高度非平庸的。
因为它意味着能量超曲面上的相轨道是充分的混饨,以致于它能在足够短的时间内充分接近超曲面上的任意点。
要使这些条件尽可能精确地实现,并认识到系统的哪些性质保证了遍历性假设得以满足,以及对少数几个相当特殊的反例,为什么遍历性假设不满足,这些都是长期以来具有挑战性的问题。
量子色动力学的格点模拟法在量子物理学中,色动力学是研究夸克和胶子相互作用的理论。
尽管色动力学的理论框架已经建立起来,但由于其非常复杂的性质以及难以处理的数学形式,使得对于色动力学的准确描述依然具有挑战性。
在解决这一问题的过程中,格点模拟法应运而生。
格点模拟法是一种非常重要的数值模拟工具,被广泛应用于高能物理、凝聚态物理和量子色动力学等领域。
它模拟了时空的离散性,并利用大规模计算机进行数值计算以研究物质的性质和相互作用。
量子色动力学的格点模拟法主要基于拉格朗日量的离散化,将时空划分为格点。
这样一来,时间和空间都成为离散的量,并且物理量在各个格点上进行定义和计算。
格点模拟法中最重要的指标是格点间距,通常通过取极限使其趋于零,以得到连续空间的极限情况。
格点模拟法的基本思想是利用蒙卡罗方法对拉格朗日量进行采样,从而得到物理可观测量的期望值。
这样一来,我们可以通过大量的随机抽样来逼近真实物理量的计算结果,并且能够进行系统误差的估计。
通过调整参数和增加采样次数,我们可以提高模拟结果的准确性。
在量子色动力学中,格点模拟法的目标是计算强相互作用的耦合常数、研究夸克和胶子的质量、计算强子的质量光谱以及研究物质相变等重要问题。
格点模拟法不仅能够模拟强相互作用,还可以模拟热力学性质、相变、物质输运等多种物理现象,具有广泛的应用前景。
具体而言,格点模拟法通过将时空划分为格点并模拟拉格朗日量,在数值计算中近似描述夸克和胶子的相互作用。
通过大规模计算机的计算能力,我们可以模拟抽样夸克和胶子的行为,并从中得到有关粒子性质的信息。
这为理论物理学家提供了一种研究强相互作用和量子色动力学的有效工具。
当然,格点模拟法也面临一些困难和挑战。
首先,格点模拟法需要大量的计算资源和计算时间。
由于色动力学的复杂性,模拟大尺度的格点系统需要进行长时间的计算才能得到准确的结果。
其次,由于格点离散化的存在,模拟结果可能受到离散效应的影响,需要通过合适的技术手段来处理。
量子色动力学规范场论的格点计算量子色动力学(Quantum Chromodynamics, QCD)是研究强核力及其作用的一个理论框架。
它描述了夸克和胶子之间的相互作用,以及它们如何组合成强子,如质子和中子。
格点计算是一种在量子场论中求解物理量的数值方法,它通过将时空离散化为一个格点网格,在每个格点上进行计算,从而获得物理的性质。
格点计算在量子色动力学规范场论中具有重要的应用。
在这个理论中,规范场描述了夸克和胶子之间的相互作用。
格点计算可以用来研究规范场的强度分布,分析粒子的动力学性质,以及预测和解释一系列强相互作用现象。
在进行格点计算时,首先需要对连续时空进行离散化处理。
这意味着将时空分割成一个个的格点,每个格点上的变量表示规范场的强度。
离散化的处理使得原本连续的物理理论转化为一个在有限格点上进行计算的离散模型。
对格点上的规范场进行计算时,我们使用了蒙特卡罗方法。
蒙特卡罗方法是通过随机数生成来模拟物理系统,从而得到统计的结果。
在格点计算中,我们需要生成大量的随机数来模拟不同的规范场构型,然后通过对这些构型的平均值进行计算,得到物理量的近似值。
通过格点计算,我们可以研究QCD的一些关键性质,如强相互作用的强度和运动规律。
格点计算还可以用来验证理论模型和预测新的物理现象。
例如,格点计算在研究强子谱的构成和性质时起到了重要的作用,从而帮助我们更好地理解夸克和胶子的组合方式。
除了强子物理之外,格点计算还可以应用于其他领域,如强场物理,夸克凝聚态物质等。
在这些研究中,格点计算有助于我们揭示量子系统的新的性质和行为。
总之,量子色动力学规范场论的格点计算是一种重要的数值方法,可以用来研究强相互作用的规律和性质。
通过对规范场在离散格点上的计算,我们可以得到物理量的近似值,并且验证和拓展现有的理论模型。
格点计算在物理学的许多领域都发挥着重要的作用,对于我们理解和揭示量子世界的奥秘具有重要意义。
量子色动力学维基百科,自由的百科全书量子色动力学(英语:Quantum Chromodynamics,简称QCD)是一个描述夸克胶子之间强相互作用的标准动力学理论,它是粒子物理标准模型的一个基本组成部分。
夸克是构成重子(质子、中子等)以及介子(π、K等)的基本单元,而胶子则传递夸克之间的相互作用,使它们相互结合,形成各种核子和介子,或者使它们相互分离,发生衰变等。
量子色动力学是规范场论的一个成功运用,它所对应的规范群是非阿贝尔的群,群量子数被称为“颜色”或者“色荷”。
每一种夸克有三种颜色,对应着群的基本表示。
胶子是作用力的传播者,有八种,对应着群的伴随表示。
这个理论的动力学完全由它的规范对称群决定。
目录[隐藏]▪ 1 历史▪ 2 理论▪ 3 微扰量子色动力学▪ 4 非微扰量子色动力学▪ 5 参考文献▪ 6 外部链接[编辑]历史静态夸克模型建立之后,在重子质量谱和重子磁矩方面取得了巨大成功。
但是,某些由一种夸克组成的粒子的存在,如等,与物理学的基本假设广义泡利原理矛盾。
为解决这个问题,物理学家引入了颜色自由度,并且颜色最少有3种。
这个时候颜色还只是引入的某种量子数,并没有被认为是动力学自由度。
静态夸克模型建立之后,经历了十年左右的各种实验,都没有发现分数电荷的自旋的夸克存在,物理学家被迫接受了夸克是禁闭在强子内部的现实。
然而,美国的斯坦福直线加速器中心SLAC在七十年代初进行了一系列的轻强子深度非弹性散射实验,发现强子的结构函数具有比约肯无标度性(Bjorken Scaling)。
为解释这个令人惊奇的结果,费曼由此提出了部分子模型,假设强子是由一簇自由的没有相互作用的部分子组成的,就可以自然的解释比约肯无标度性(Bjorken Scaling)。
更细致的研究确认了部分子的自旋为,并且具有分数电荷。
部分子模型和静态夸克模型都取得了巨大成功,但是两个模型对强子结构的描述有严重的冲突,具体来讲就是夸克禁闭与部分子无相互作用之间的冲突。
量子色动力学[量子色动力学中的持续进展2004] T.Gherghetta, University of Minnesota, USA(Ed.) Continuous Advances in QCD xxxx,588 pp.Hardcover $ 128.00ISBN 981-256-072-6World ScientificT.格吉塔编威廉?I?法恩理论物理研究所xx年5月31~16日举行了“量子色动力学中的持续进展xx专题讨论会”。
本次讨论会聚集了这个领域中的60多位一流专家,讨论了在量子色动力学和非阿贝尔规范理论方面的最新成果,最热门的课题包括:对五夸克实验证据的讨论;与在RHIC中正在进行的实验有关的极端条件下的强相互作用;由新的弦论引起的对规范理论的研究。
涉及微扰和非微扰动态特性、重强子的衰变、拓扑场结构以及超对称。
全书共收录50篇论文,被分为六个部分,分别为:1.微扰与非微扰量子色动力学;2.重夸克物理学;3.奇异的强子;4.高温和高密度下的量子色动力学物质;5.拓扑场结构;6.超对称与理论方法。
部分论文为:广义部分子分布的研究;量子色动力学的狄位克谱与户田点阵;作为量子色动力学模板的共形对称;量子色动力学的变分考虑;重子INc;夸克相关与单自旋不对称;软共线因子化与B→Xsγ速率的计算;半轻子夸克衰减微扰描述的状况;极化右手电流与B→VV中的CP破坏;重强子的寿命;在丢失能量的B→S转变中寻找暗物质;手征孤立子的夸克结构;手征孤立模型预测了五夸克吗?在I/Nc扩展中的重子奇异;处于沸点的量子色动力学:在RHIC中产生的重子告诉了我们什么?禁闭与手征对称;非均匀色超导性;杨-米尔斯热力学的解析方法;非交换孤立子与瞬子;场论中的呼吸子;量子非阿贝单极子;量子色动力学中的新拓扑结构;强耦合规范理论中的黏度;平面等价:从类型O的弦到量子色动力学;规范理论振幅,标量图以及纽量空间;弱超对称与它的量子机理的实现;汤川理论的非微扰解与规范理论;二维非交换空间中的费米子理论;N=2超对称理论中的非阿贝尔保形真空;卡西米尔效应的光学方法;正处于十字路口;此时此地基础物理永恒的问题等。
量子色动力学规范场论的研究现状量子色动力学(Quantum Chromodynamics, QCD)是描述强相互作用的量子场论,该理论是标准模型的一部分,被认为是基本粒子物理学的基石之一。
在本文中,我们将讨论量子色动力学规范场论的研究现状。
1. 引言量子色动力学(QCD)是以夸克和胶子为基本粒子的观点,用于描述强相互作用的一个理论。
它是基本粒子物理学中的核心理论之一,对于研究强相互作用以及理解基本粒子之间的力起着重要作用。
2. QCD的基本原理QCD基于规范场论的形式,采用了SU(3)规范群描述强相互作用。
该理论假设存在三种夸克以及八种胶子,夸克携带色荷,而胶子是传递强相互作用的粒子。
QCD的拉格朗日量包含了夸克场、胶子场以及它们之间的相互作用项。
3. 渐进自由和禁闭QCD呈现了一个有趣的现象,即渐进自由和禁闭。
在高能量时,相互作用较弱,夸克和胶子的相互作用效应较小,这被称为渐进自由。
而在低能量时,相互作用较强,夸克被束缚在强力场中,无法独立存在,这被称为禁闭。
4. 非扰动方法由于强子中的夸克和胶子耦合常数较大,无法通过传统的微扰展开得到可靠结果。
因此,研究者不得不寻求非扰动方法,如格点算法和有效场论等,来解决在低能量时的QCD问题。
5. 格点QCD格点QCD是一种将时空离散化的方法,通过在空间和时间上建立一个格点网格来处理QCD理论。
这种方法可以通过数值计算来模拟QCD系统的行为,从而获得物理量的准确结果。
格点QCD已经在许多重要问题上取得了令人瞩目的成就。
6. 有效场论由于QCD在低能量时难以处理,研究者采用了一种称为有效场论的方法。
通过将QCD系统看作包含胶子和夸克的有效度规场,并使用重整化群方程进行计算,可以在某些能量范围内得到较为可靠的结果。
7. 强子物理QCD的研究重点之一是强子物理,特别是介子和重子的性质。
研究者通过使用格点QCD和有效场论等方法,成功地计算了介子和重子的光谱、衰变和结构等性质,对于理解强相互作用的本质起到了重要作用。
量子色动力学量子色动力学(Quantum Chromodynamics,简称QCD)是粒子物理学中的一种理论,用于描述强相互作用的基本力量。
它是标准模型的一部分,通过量子场论和对称性原理,描述夸克和胶子之间的相互作用。
本文将介绍量子色动力学的基本原理和重要概念,探讨其在粒子物理学中的应用和研究进展。
一、量子色动力学的基本原理量子色动力学是由物理学家弗里茨·威尔采克(Fritzsch)和戈尔登·兹威尔(Gell-Mann)于20世纪70年代提出的。
它基于对称性原理,认为宇宙中存在三种基本色荷(红、绿、蓝)和八种胶子,夸克和胶子之间通过交换胶子进行相互作用。
量子色动力学将夸克看作是基本粒子,具有电荷、质量和颜色荷,而胶子则是传递相互作用的粒子,它们也携带颜色荷。
夸克和胶子之间的相互作用通过强相互作用传递,这一过程可以使用量子色动力学来描述。
二、量子色动力学的重要概念1. 颜色荷:夸克和胶子都携带颜色荷,夸克包含一种颜色和一种反颜色,而胶子包含颜色和反颜色各一种。
颜色荷是量子色动力学中粒子相互作用的重要参数。
2. QCD微扰论:在强相互作用的低能量范围内,由于耦合常数较大,无法使用传统的微扰展开方法进行计算。
因此,量子色动力学采用QCD微扰论,通过将计算分解为一系列级数进行近似求解。
3. 渐进自由:在高能量尺度下,颜色荷对强相互作用的影响逐渐减弱,夸克和胶子的相互作用表现出渐进自由,这使得我们可以使用微扰论进行计算。
三、量子色动力学在粒子物理学中的应用1. 强子物理:量子色动力学是解释强子(如质子和中子)内部结构的重要理论。
夸克之间的相互作用决定了强子的质量、自旋和其他重要性质。
2. 粒子产生与湮灭:借助量子色动力学,我们可以描述夸克和胶子的产生和湮灭过程。
这对于研究高能物理实验中的粒子散射、衰变等现象非常重要。
3. 强子共振态:量子色动力学还可用于解释和预测强子共振态,即夸克和胶子在高能量下形成的复合粒子。