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2021年 33卷 4期 刊出日期 2021-08-18
LHC专题
科苑快讯
物理前沿
中学园地
科学源流
科学随笔
LHC专题
3
ALICE新内寻迹系统——硅像素探测器
Hot!
殷中宝, 王亚平, 周代翠
大型重离子对撞机实验（ALICE）是大型强子对撞机（LHC）上唯一致力于研究极端相对论下的原子核碰撞的实验。其目标是研究强相互作用物质在实验室达到的极高能量密度下的物理特性。在极高能量密度下，能够产生一种新的物质形态——夸克-胶子等离子体。宇宙被认为在大爆炸后的最初几百万分之一秒就处于夸克-胶子等离子体状态。
2021 Vol. 33 (4): 3-8 [
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9
阻性板室气体粒子探测器原理及其应用
刘啸天, 孙勇杰
运行于欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）是当今世界上最大的粒子物理实验设施。自2009年正式运行取数以来，已为粒子物理研究积累了海量实验数据，并于2012年发现了希格斯粒子（Higgs），成功证明了希格斯机制赋予基本粒子质量的正确性。
2021 Vol. 33 (4): 9-14 [
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15
CMS探测器升级中的气体——电子放大器
章立诚, 梁子寒, 王大勇, 班勇
CMS实验运行十多年来，成功获取了海量对撞数据，为科学家们探索自然提供了绝佳的舞台。随着对撞数据的积累和分析的深入，物质世界的一些基本问题横亘眼前：在125 GeV测量到的玻色子与标准模型预言的希格斯玻色子性质一致吗？存在超出标准模型的新粒子吗？CP对称性破坏满足标准模型的限制吗？超对称理论和弦论可以被验证吗？能用对撞机研究宇宙学中的暗物质吗？要回答这些问题，需要更高亮度、更精密的数据，对撞机和探测器升级就此被提上日程。
2021 Vol. 33 (4): 15-21 [
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22
探索微观世界的眼睛——量能器
刘勇, 吕军光, 苑超辰, 张华桥
人类的生存和活动离不开从环境中获取各种信息。在现代科技主导的信息社会中，各种传感器和探测器成为人类感官的延伸，其技术的进步不断推动人类对自然的认知、适应和发展。粒子物理与核物理的研究中有这样一类特殊的探测器，承担着测量微观粒子能量等性质的艰巨任务，它们就是量能器（calorimeter）。
2021 Vol. 33 (4): 22-27 [
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科苑快讯
8
蔬菜水果也能变成建材
高凌云
该技术投入使用后，有助于处理废弃食物，让剩菜也在制造建材、容器等其他方面有了用武之地。
2021 Vol. 33 (4): 8-8 [
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64
日本研发出可用于人工韧带的超强高分子凝胶
高凌云
日本东京大学的研究组，研发出一种高分子“自我强化”凝胶，一拉紧就坚韧无比、一放开就恢复原状。其强度达到世界最高水平，有望广泛用于反复发挥强力作用的人工韧带、关节之类的人工运动器官等。
2021 Vol. 33 (4): 64-64 [
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66
人工智能帮助生物学家对微小生物进行分类
高凌云
随着全球生物多样性的减少，研究人员迫切需要将地球上所有昆虫和其他无脊椎动物编入目录，这些微小动物代表了尚未命名的900万个物种中的90%。因此，科学家通常要在实验室里花很长时间，对收集到的标本进行分类。
2021 Vol. 33 (4): 66-66 [
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69
通过编程设计意大利面的形状
高凌云
像蝴蝶结面（farfalle）和螺旋面（fusilli）之类的大体积意大利面，比天使面（angel hair，最细的意大利面条）这种细面条需要更大的包装，这使它们不但难以运输，还造成包装上的浪费。
2021 Vol. 33 (4): 69-69 [
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72
人体内的“隐藏”感官有助于治疗抑郁和癫痫
高凌云
说到感官，我们常常把注意力集中在外部——雷声、阳光、花香——这些最初吸引我们注意力的东西。但人体也有一整套内部感官，告诉我们的大脑，心脏跳动得是否正常，比如血压是否过高。这些信号通过激素和神经不断传播，包括一条由10万根纤维组成的网络，它被称为迷走神经。
2021 Vol. 33 (4): 72-72 [
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物理前沿
28
新物理的魅影？——浅谈缪子
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-2实验
Hot!
张昊
书归正传，让我们从头说起。这个实验测量了缪子的反常磁矩，那么磁矩是什么呢？
2021 Vol. 33 (4): 28-39 [
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40
缪子反常磁矩浅析
Hot!
李松, 肖洋, 杨金民
那么为何物理学家们如此关心这个实验结果？其背后会对我们理解我们的世界带来怎样的帮助呢？
2021 Vol. 33 (4): 40-47 [
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48
缪子反常磁矩与格点量子色动力学
Hot!
冯旭, 靳路昶, 刘朝峰
理论和实验值能符合到10位有效数字的精度。这样高精度的匹配，使得量子电动力学作为描述电磁相互作用的基本理论为物理学界广泛接受。施温格、朝永振一郎、费曼（R.Feynman）也因为建立量子电动力学，获得1965年的诺贝尔物理学奖。
2021 Vol. 33 (4): 48-57 [
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中学园地
58
振动的带电粒子、磁场中的金属丝与轻杆—国际物理奥赛IdPhO2020理论第一题
苏俊, 宋峰
原计划于2020年7月在立陶宛举办的第51届国际物理奥林匹克竞赛IPhO （International PhysicsOlympiad）受新冠疫情的影响未能如期举行。经过国际物理奥委会同意，俄罗斯发起并举办了2020年国际物理奥林匹克竞赛的命题和组织工作，称为IdPhO （International distributed Physics Olympiad）。此次竞赛采用线上考试的形式，跨越了14个时区，俄罗斯的组织者和命题者为此做出了很大努力。官方网站可见： https：//i20.mipt.ru。
2021 Vol. 33 (4): 58-59 [
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60
维德曼-夫兰兹定律的实验验证——第50届国际物理奥林匹克竞赛实验试题第二题解答
惠王伟, 宋峰
第50届国际物理奥林匹克竞赛实验试题第二题是关于维德曼-夫兰兹定律的，试题分为五个部分，主要内容是测量几种金属的热学和电学参量。本文在大赛提供的答案的基础上对本题进行了重新解答。
2021 Vol. 33 (4): 60-64 [
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科学源流
65
1654年7月：帕斯卡给费马有关“点数分配问题”的信
萧如珀, 杨信男
帕斯卡16岁时对数学的研究有很大的进展，写了一篇圆锥曲线的论文，给出我们现今所知的帕斯卡定理，说明圆锥曲线的内接六边形，其三条对边的交点形成一条直线。当笛卡儿看到此论文时，起先无法相信是由年轻的青少年所写的，足可说明此成就有多令人惊羡。
2021 Vol. 33 (4): 65-66 [
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67
1969年8月9日:发现π介子开启粒子世界新大门的鲍威尔辞世
萧如珀, 杨信男
1947年，鲍威尔（Cecil Frank Powell）宣布在宇宙线中发现了汤川秀树所预测的粒子，命名为π介子，为粒子世界开启了一扇新大门。
2021 Vol. 33 (4): 67-69 [
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科学随笔
70
教育促进工程的可持续发展——一名大学的物理老师谈大学的工程教育
姬扬
2021年3月4日，是第二个“世界工程日”。这个活动日是世界工程组织联合会（WFEO）倡议设立的，目标是帮助实现联合国的可持续发展目标，口号是“工程促进世界可持续发展”。每年一个主题，今年的主题是“为了健康的地球”
2021 Vol. 33 (4): 70-72 [
摘要
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现代物理知识
编辑部公告
2018年全国物理科普大会通知
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