第四章 第七节 小粒子与大宇宙.ppt

第七节第七节小粒子与大宇宙小粒子与大宇宙知识点 1 粒子分类1强子：强子是参与_的粒子，质子是最早发现的强子，中子、介子和超子也是强子2轻子：轻子是_的粒子，最早发现的轻子是电子后来发现了电子中微子、子和子中微子、子和子中微子强相互作用不参与强相互作用而微观粒子中寿命最短的只有 10(2)物质世界的时间尺度：约从 103媒介子：媒介子是_的粒子，如光子、中间玻色子、胶子光子是传递电磁相互作用的粒子，中间玻色子是传递弱相互作用的粒子，胶子是传递强相互作用的粒子，核子之间的作用力属于强相互作用知识点 2 从粒子寿命到宇宙年龄时间跨度1时间跨度(1)物质世界中年龄最长的是宇宙的年龄，其数量级约1018 s，25s.25s 到 1018 s，跨越了将近 43 个数量级传递各种相互作用2统一场论(微观粒子与宏观宇宙的统一)物理学向微观和宏观两个领域的研究今天得到了初步统一，物理学完整、对称的和谐美在这里得到充分体现“物理学中研究最大对象和最小对象的两个分支宇宙学和粒子物理学就奇妙地衔接在一起，犹如一条巨蟒咬住了自己的尾巴”知识点 3 宇宙演化1对于宇宙的时空结构、运动状态和物体演化的理论描述，称为宇宙模型在各种宇宙模型中，大爆炸宇宙模型是一种被普遍接受的模型，也得到了不少观测事实的支持2大爆炸宇宙模型认为，宇宙起源于大约 150 亿年前的一次大爆炸在宇宙大爆炸的开始，有的只是极高温的热辐射和其中隐现的高能粒子其后逐渐诞生出星球、星系、脉冲星、超新星、黑洞以及被称为类星体的遥远发光体等，宇宙还在不停地向外扩张答案：1.81047J1在天体演变的过程中，超红巨星发生“超新星爆炸”后，会有气体尘埃以云雾的形式向四面八方喷出，而爆炸之后剩余的星体核心部分，可以形成中子星，中子星是通过中子之间的万有引力作用结合而成的球状星体，结构极其复杂，具有极高的密度(1)中子星中存在着一定量的质子和电子，这是因为自由状态的中子很不稳定，容易发生衰变生成一个质子和一个电子请写出该核反应方程式，并计算在该核反应中释放的能量为多少焦耳？题型 1对基本粒子的认识【例题】(双选)下列说法正确的是()A目前已经发现媒介子、轻子和夸克三类粒子的内部结构B自然界存在的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律，对基本粒子不适用C反粒子与其对应的粒子相遇时，会发生湮灭现象D强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子解析：目前还未发现媒介子、轻子和夸克三类粒子的内部结构，故 A 错；自然界存在的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律，对基本粒子也适用，故 B 错；反粒子带等量异种电荷，反粒子与其对应的粒子相遇时，会发生湮灭现象，故C 对；强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子，故 D 正确答案：CD规律总结：现在已发现的基本粒子达几百种，按照粒子与各相互关系，可以将粒子分为三大类：媒介子、轻子和强子，轻子无内部结构，质子是最早发现的强子，媒介子是传递各种相互作用的粒子，如光子.1(双选)下列关于基本粒子的说法正确的是()BDA现在已发现的基本粒子达几百种，它们都有各自的复杂的内部结构B质子是最早发现的强子，它有一定的内部结构C电子、电子中微子、子、光子都是轻子D每种粒子都有相应的反粒子，表明物质世界存在一种正、反对称性解析：轻子无内部结构，光子不是轻子题型 2宇宙大爆炸模型【例题】根据宇宙大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是()AA夸克、轻子、胶子等粒子B质子和中子等强子C光子、中微子和电子等轻子D氦核、氘核等轻核解析：最早产生的粒子应该是最小微粒，不可再分的2(双选)下列说法正确的()ACA黑洞是一个封闭的视界，是广义相对论预言的一种特殊天体B可以通过望远镜来看黑洞C黑洞是含有巨大能量和质量的宇宙实体D黑洞是不存在的，是人们想象的解析：黑洞是一个封闭的视界，是广义相对论预言的一种特殊天体它本身不发光，任何强大的望远镜都看不见黑洞黑洞是含有巨大能量和质量的宇宙实体