兰州大学量子场论第二章作业题
爱因斯坦宇宙常数和宇宙中暗能量
收稿日期:2004-11-10;修回日期:2005-05-11 作者简介:奚定平(1946 ),男,江苏南京人,深圳大学理学院教授. 专题介绍 爱因斯坦宇宙常数和宇宙中暗能量 奚定平,何晓微,曾丽萍 (深圳大学理学院,广东深圳 518060) 摘要:综述了宇宙在加速膨胀的观察证据,从爱因斯坦场方程和动力学方程出发详细分析爱因斯坦引入宇宙常数在宇宙加速膨胀中的作用,探讨宇宙常数和宇宙中暗能量的关系. 关键词:暗能量;宇宙常数;红移;哈勃定理;真空能 中图分类号:P 159;O 412.1 文献标识码:A 文章编号:1000-0712(2005)10-0035-04 爱因斯坦利用广义相对论的场方程建构宇宙模型,这个方程的解暗示着宇宙的大小正在改变,不是正在膨胀就是正在收缩.而爱因斯坦局限于当时对宇宙的认识,认为宇宙应该是静止的,因此他又在广义相对论引力方程中引入了一个宇宙项 ,叫 宇宙常数 ,代表宇宙物质的一个成分.这个宇宙常数起的就是排斥力的作用.有了该常数之后,引力方程同时具备了引力和斥力,正好能够达到平衡,可让宇宙 静止 下来,以致方程的解给出一个稳定的宇宙模型.后来科学家重新计算爱因斯坦广义相对论场方程,得出即使引入宇宙常数,宇宙模型的解也是运动的. 没过多久,上世纪20年代,天文学家哈勃(Ed -w in Hubble)从星系光谱的红移的观测中发现宇宙中所有的星系都在彼此远离退行,离我们越远的星系退行运动的速度越快,这一发现被总结为哈勃定理 v =H l (1) 其中,v 是星系退行速度,H 是哈勃常数,l 是星系离地球的距离.式(1)的线性关系只当l 是在小尺度范围时才成立.最新的WMAP 数据给出现时的哈勃常数H 0=71km/(s Mpc ),误差约为5%[1]. 在得知哈勃的发现之后,爱因斯坦不得不放弃了他的观点,承认 宇宙常数 是他科学观点中一个最大的错误.近年来,科学家们一再通过各种观测和计算证实[2],暗能量在宇宙中占主导地位,约占73%,暗物质占近23%,普通物质仅约占4%.暗能量起着推动宇宙加速膨胀的作用.从理论上讲,宇宙常数 在场方程中起着暗能量的作用.被爱因斯坦 当初认为是错误的并让他极为懊悔的 宇宙常数 竟然是极有道理的. 1 暗能量的观测依据 1998年,两组天文学家分别独立地观察极远处的超新星,测量超新星的距离和红移,企图证明由于物质的引力作用使宇宙的膨胀速率逐渐减慢.但是,令他们吃惊的是,观察结果表明宇宙在加速膨胀.超新星即爆炸中的恒星,它的亮度是几十亿颗太阳亮度的总和.特殊的一类超新星是IA 类型的超新星,它们具有相同内禀的光度.我们肉眼所感觉到的光度表示着它离我们的距离.就像两根蜡烛,它们的光度一样,但离我们近的就会显得亮些,离我们远的就会显得稍微暗些.测定超新星的亮度,可以用来判断宇宙膨胀的速率.这是因为这种超新星的内禀光度 是近似均匀的,在宇宙减速膨胀中诞生的星体,其发出的光到达地球时,该星体和地球之间的距离由于膨胀减速的原因要比预计的近,因而地球上的观测者会发现其光要比预计中更亮.同理,在宇宙加速膨胀中诞生的星体,其发出的光到达地球时,该星体和地球之间的距离由于膨胀加速的原因要比预计的远,因而地球上的观测者会发现其光要比预计中更暗.其后,利用哈勃太空望远镜和其他地面观察仪器对更多超新星观察(300多个)表明,宇宙的膨胀很可能经历一个先减速、后加速的过程,这个重大的转变大约发生在70亿年前.宇宙膨胀加速的过程证明宇宙中确实存在负引力,它的作用表现为排斥力.这里产生负引力的能量称为 暗能量 .如图1所示. 第24卷第10期大 学 物 理V ol.24No.10 2005年10月COL L EGE PHYSICS O ct.2005
量子电动力学简介
量子电动力学简介 量子场论发展中历史最长和最成熟的分支。简写为QED。它主要研究电磁场与带电粒子相互作用的基本过程。在原则上，它的原理概括原子物理、分子物理、固体物理、核物理及粒子物理各领域中的电磁相互作用过程。它研究电磁相互作用的量子性质(即光子的发射和吸收)、带电粒子（例如正负电子）的产生和湮没以及带电粒子之间的散射、带电粒子与光子之间的散射等。从应用范围的广泛、基本假设的简单明确、与实验符合程度的高度精确等方面看，在现代物理学中是很突出的。 内容量子电动力学认为，两个带电粒子（比如两个电子）是通过互相交换光子而相互作用的。这种交换可以有很多种不同的方式。最简单的，是其中一个电子发射出一个光子，另一个电子吸收这个光子。稍微复杂一点，一个电子发射出一个光子后，那光子又可以变成一对电子和正电子，这个正负电子对可以随后一起湮灭为光子，也可以由其中的那个正电子与原先的一个电子一起湮灭，使得结果看起来像是原先的电子运动到了新产生的那个电子的位置。更复杂的，产生出来的正负电子对还可以进一步发射光子，光子可以在变成正负最终表现为两个电子之间的相互所有这些复杂的过程，电子对……而作用。量子电动力学的计算表明，不同复杂程度的交换方式，对最终作用的贡献是不一样的。它们的贡献随着过程中光子的吸收或发射次数呈指数式下降，而这个指数的底，正好就是精细结构常数。或者说，
在量子电动力学中，任何电磁现象都可以用精细结构常数的幂级数来表达。这样一来，精细结构常数就具有了全新的含义：它是电磁相互作用中电荷之间耦合强度的一种度量，或者说，它就是电磁相互作用的强度。 发展过程1925年量子力学创立之后不久，P.A.M.狄喇克于1927年、W.K.海森伯和W.泡利于1929年相继提出了辐射的量子理论，奠定了量子电动力学的理论基础。在量子力学范围内，可以把带电粒子与电磁场相互作用当作微扰，来处理光的吸收和受激发射问题，但却不能处理光的自发射问题。因为如果把电磁场作为经典场看待，在发射光子以前根本不存在辐射场。原子中处于激发态的电子是量子力学中的定态，没有辐射场作为微扰，它就不会发生跃迁。自发射是确定存在的事实，为了解释这种现象并定量地给出它的发生几率，在量子力学中只能用变通的办法来处理。一个办法是利用对应原理,把原子中处于激发态的电子看成是许多谐振子的总和，把产生辐射的振荡电流认定与量子力学的某些跃迁矩阵元相对应，用以计算自发射的跃迁几率。从这个处理办法可以得到M.普朗克的辐射公式，以此反过来说明对应原理的处理是可行的。另外一种办法是利用A.爱关于自发射几率和吸收几率间的关系。虽然这些办法所得的结因斯坦但在理论上究竟是与量子力学体系相矛盾的果可以和实验结果符合， ──量子力学的定态寿命为无限大。 狄喇克、海森伯和泡利对辐射场加以量子化。除了得到光的波粒二象性的明确表述以外，还解决了上述矛盾。电磁场在量子化以后,电
量子场论1
量子场论1 课程编号：Y08037D 量子场论 Quantum Fields Theory 开课单位：理学院教学大纲撰写人：冯笙琴课程学分 2.5 课程学时：45 学生层次：硕士研究生课程性质：选修课授课方式：讲授考试方式：考查适用专业：凝聚态物理 教学目标： 课程主要内容： 一、绪论 物理理论的发展和量子场论的建立；组成物质的基本粒子；自然单位、度规与记号； 二、相对论波动方程 广义Lorentz变换；张量；电磁场方程；Klein-Gordon方程；Dirac方程；电子的自旋角动量；Dirac方程的协变性；Dirac方程的平面波解；Dirac方程的解的正交归一性与完备性；二分量中微子理论； 三、经典场论 最小作用量原理与场方程；Noether定理；时空平移与能量、动量守恒定律；时空旋转 变换与角动量守恒定律；第一规范变换与电荷守恒定律； 四、场量子化概述 场量子化的物理基础；二次量子化；场量子化的正则形式； 五、标量场量子化
实标量场量子化；复标量场量子化； ,介子的同位旋； 六、旋量场量子化 经典场；场的量子化和粒子性；协变形式的对易关系；核子的同位旋； 七、矢量场量子化 经典场；场的量子化和粒子性；Lorentz条件；不定度规； 八、Green函数 Green函数的形式定义；标量场的传播函数；电磁场的传播函数；旋量场的传播函数； 九、量子场的相互作用 相互作用的描述；相互作用的分类；电磁相互作用；强相互作用；弱相互作用； 十、散射矩阵和协变微扰论 相互作用图象；量子场论的求解和U矩阵；散射矩阵S和跃迁振幅；S矩阵的化简； 费曼图；动量表象； 十一、微扰论的应用 跃迁几率与反应截面；对自旋（极化）求和与求平均；矩阵的性质和求迹公式；Compton,散射；正、负电子湮没；轫致辐射； 十二、重整化理论 发散困难和重整化思想的引进；闭合回路、真空起伏；自由电子的自能；电子自能部 分；真空极化；顶角部分；重整化一般理论； 十三、规范场
兰州大学公用房管理办法实施细则
兰州大学公用房管理办法实施细则 （试行） 第一章总则 第一条为加强公用房产资源管理，充分发挥使用效益，促进学校教学、科研等各项事业的发展，依据建设部《普通高校建设规划面积指标》（建标〔1992〕245号）、教育部《普通高等学校基本办学条件指标(试行)》（教发〔2004〕2号）和《兰州大学公用房管理办法（试行）》（校国资字[2008]3号），制定本细则。 第二条本细则所指面积为房间的净使用面积，不包括门厅、走廊、阳台、卫生间、楼梯及值班室、配电室等公共使用面积。 第三条本细则所涉及各单位在岗人数、人员职称等数据由人事处提供；人员职级情况由组织部提供；研究生（含专业学位）人数以及学科情况由研究生院提供；本科生人数及实验课开设情况由教务处提供；重点研究基地情况由科学技术处、社会科学处提供；国家重点学科情况由重点处提供。 第四条学校根据定额配置标准下达各单位公用房使用定额，各单位统筹使用并实施管理和维护。学校根据各单位实际情况进行动态管理。 第二章定额标准及计算办法 第五条校部机关用房定额标准 （一）办公用房 根据各部门当年在岗人数、人员职级对校部机关办公用房进行定额配置。办公用房定额标准如下：
（二）专项服务用房㎡㎡ 根据各部门服务的范围、内容等需求，由国有资产管理处会同学校有关部门对校部机关各类专项服务用房额度进行单独核定。 （三）校部机关用房定额面积 总定额面积＝∑(各类人员数×定额面积)+专项服务用房面积 第六条教学科研单位用房定额标准 定额计算公式：面积Ａ＝∑(在岗人数×定额面积) 定额计算公式：面积Ｂ＝∑(在岗人数×定额面积) （三）研究生用房（不含专业学位研究生）
量子场论讲义1-4
第一章预备知识 §1 粒子和场 以现有的实验水平，确认能够以自由状态存在的各种最小物质，统称为粒子。电子、光子、中子、质子等是最早认识的一批粒子，陆续发现了大量的粒子、介子和共振态，粒子的数目达数百种，它们是物质存在的一种形式。 场是物质存在的另一种形式，这种形式主要特征在于场是弥散于全空间的，全空间充满着各种不同的场，它们互相渗透和相互作用着。按量子场论观点，每一种粒子对应一种场，场的激发表现为粒子的出现，不同激发态表现为粒子的数目和状态不同，场的退激发，表现为粒子的湮沒。场的相互作用可以引起激发态的改变，表现为粒子的各种反应过程，也就是说场是物质存在的更基本的形式，粒子只是场处于激发态时的表现。 1. 四种相互作用 目前已确定的粒子之间的相互作用有四种，即在经典物理中人们早已认识到了的引力相互作用和电磁相互作用，以及在原子核物理的研究中才逐步了解的强相互作用和弱相互作用。四种相互作用的比较见表 电磁相互作用的强度是以精确结构常数 2 3 1 7.297310 4137.036 e c α π - ===? h 来 表征的，可以同时参与四种相互作用的粒子（例如质子p）为代表，通过典型的反应过程的比较研究，确定各种作用强度的大小。 2. 粒子的属性 不同粒子有不同的内禀属性，这些属性不因粒子产生的来源和运动状态而改变。 最重要的属性有：
质量m ，粒子的质量是指静止质量，以能量为单位，它和能量E 和动量→ P 的关系为42222c m c p E =- 电量Q ，粒子的电荷是量子化的，电荷的最小单位是质子的电荷。 自旋S ，粒子的自旋为整数或半整数，如π介子的自旋为0，电子的自旋为1/2 ，矢量介子的自旋为1。 平均寿命τ，粒子从产生到衰变为其它粒子所经历的时间称为粒子的寿命。由于粒子的寿命不是完全确定值，具一定的几率分布，如果0N 个相同粒子进行衰变，经过时间t 后还剩下N 个，则t e N N τ 10-=，式中τ即为粒子的平均寿命。 磁矩μ，指粒子的自旋磁矩μ。它与粒子的自旋S 满足关系：S m e g 2=μ，式中e 是粒子电荷，m 为粒子质量，g 是数量因子。 宇称P ，描述粒子在空间反演下的性质的一个量子数。若在空间反演下)(x x ? ?-→，若粒子的态函数改变符号，此粒子具奇宇称（P ＝－1）。若态函数保持不变，粒子具偶宇称（P=1）。 粒子的性质，可查阅有关资料。例如：Particle Data Group 编的 Review of Particle Physics , 刊登于Plys .Lett . B592 (2004)。 3. 粒子的分类 可按多种方式对粒子分类。 按参与相互作用的性质，可分为三类： （a ） 强子， 既参与强相互作用，也参与弱相互作用。已发现的粒子大多数 是强子，包括重子，介子。 （b ） 轻子，不参与强相互作用的粒子，有的参与电磁作用和弱作用，如电 子和μ 子，有的只参与弱作用。 （c ） 规范玻色子，传递作用力的粒子，如γ ，-+W W ,，0Z 。 按轻子——夸克层次可分三类： 按强子夸克结构理论，强子不是“基本”粒子，强子是复合粒子，是若干个夸克构成的复合体，夸克是构成强子的组元粒子。夸克有6种：上夸克（u ），下夸克（d ），奇异夸克（s ），粲夸克（c ），底夸克（b ）和顶夸克（t ）。按Gell_Mann & Zweig 理论，夸克带有分数电荷，理论上称有“六味”夸克，其所带电荷如下表：
兰州大学专业介绍
公共卫生学院 联系电话：网址： 公共卫生学院始建于年，是西北五省最早建立起来的公共卫生学专业。卫生部于年和年先后由哈尔滨医科大学卫生系和北京医师进修学院抽调教师充实师 资队伍。年全部并入医疗系。年恢复公共卫生系建制。年易名为预防医学系。年 更名为公共卫生学系。年月更名为公共卫生学院。年月随着兰州医学院并入兰州大学。年月组建兰州大学公共卫生学院。 现有教职工人，其中教授人，副教授人。有博士生导师人，硕士生导师人。 设有公共卫生与预防医学一级学科硕士学位授权点和个二级学科硕士学位 授权点（劳动卫生与环境卫生学、卫生毒理学、流行病与卫生统计学、营养与食 品卫生学、儿少卫生与妇幼保健学、社会医学与卫生事业管理），劳动卫生与环境卫生学为省高校省级重点学科。设有预防医学和公共事业管理（卫生事业管理方向）个本科专业。 毕业生适宜在医药卫生行政部门、卫生监督、疾病预防控制、妇幼卫生保健、医院等机构工作。 预防医学专业：培养既掌握临床医学基础理论和基本技能，又有较扎实的预防医学基础理论和基本技能的预防医学高级专门人才。 主要课程有：生理学、生物化学、病原生物学、免疫学、病理学、药理学、 皮肤性病学、诊断学、内科学、妇产科学、儿科学、卫生统计学、卫生毒理学、 流行病学、环境卫生学、职业卫生与职业医学、营养与食品卫生学、儿少卫生学、社会医学等。 公共事业管理专业（卫生事业管理方向）：培养既懂医学基础理论又懂管理知识的新型高级专门人才。 主要课程有：解剖组织学、生理学、病理生理学、医学免疫学、医学微生物学、 药理学、临床医学概论、公共卫生概论，流行病学、社会学、现代管理学、组织 行为学、卫生经济学、卫生统计学、卫生事业管理学、卫生法学、卫生监督学、 医院管理学、逻辑学、社会医学等。 基础医学院 联系电话：网址：
2、量子场论中的量子真空概念
2、量子场论中的量子真空概念 现代真空理论实质上是量子的。具体说来，真空的众多新奇物理性质，正是被量子场论逐步的研究所揭示。可见在当今，只有理解量子场论，才有可能深刻而正确地掌握真空概念的物理内涵。量子场论是研究量子场的结构、运动及相互作用规律及其时空特征的物理理论。当今量子场论有阿贝尔的和非阿贝尔两种形式。在量子场论中，研究电磁作用的量子理论，是量子电动力学，属于阿贝尔量子规范场论；研究强作用的量子理论是量子色动力学，研究弱作用和电磁作用统一的量子理论是量子味动力学，两者都属于非阿贝尔量子规范场论。 1.量子电动力学真空 （1）光子真空 不少物理学家认为，量子理论中的真空概念，最早起源于P.狄拉克（Dirac，1902—— 1984）对电子相对论波方程的负能态研究，然而事实并非如此。量子真空的思想源于狄拉克对辐射电磁场量子化的探讨，所以最早的量子真空并非电子真空，而是光子真空。 1927年，狄拉克发表了题为《辐射的发射和吸收的量子理论》论文，标志着量子电动力学的诞生。在这篇文章中，狄拉克用两种不同的方法，研究了原子和电磁辐射场的相互作用问题，可称为微扰方法和波动方法。在微扰方法处理中，光量子被视为一种粒子集合，在这个粒子集合中没有相互作用，粒子以光速运动，并且满足爱因斯坦波色统计。狄拉克在证明哈密顿量能导致辐射和吸收所遵循的爱因斯坦定律时，首次提出和应用了真空思想。 狄拉克假定对于光量子，存在一种零态。在这种态中有无数个光子，但它们都是不可观测到的。这些光子可以从这些零态跃迁到生成可观测到的实光子，即零态的激发；而实光子也可跃迁回到这种零态，成为不可观测到的虚光子，即激发态的消失。这种实光子的产生和湮没图像是狄拉克第一次提出来的。可以看到这正是现今量子电动力学中真空态的概念和光子真空的思想，而电子真空的概念则是在他的这种思想的基础上提出来的。 （2）电子真空 1928年，狄拉克在电子量子理论方面发表了两篇文章。在这两篇论文中，狄拉克讨论了克莱因. 高登（Klein-Gordon）方程解的困难，并提出了著名的电子相对论波方程。利用这个方程来研究氢原子能级分布时，给出氢原子的能级结构，并和当时的实验很好符合。从这个方程还可以自然地导出电自旋为1/2，并且电子自旋的回磁比为轨道角动量回磁比的2倍，使得人们相信，这是一个正确描述电子运动的相对性量子力学波方程。
兰州大学公共卫生学院
兰州大学公共卫生学院2017年本科教学质量报告 2018年9月
兰州大学公共卫生学院 2017年本科教学质量报告 2017年，按照学校教务处和医学院统一部署，在学院党政班子的正确领导和全体教职员工的齐心努力下，圆满完成了全年工作任务。本科教学工作稳步推进，人才培养方案修订和教育教学改革措施逐步落实，并在本科教学工程方面取得了新的突破。 一、学院本科教育基本情况 （一）培养目标 公共卫生与预防医学专业主要培养适应健康中国发展要求，具有系统的预防医学基本理论、基本知识和基本技能，有一定实践能力、创新能力和发展潜力，能够利用行为科学、社会科学的研究方法开展科学管理和科学研究的能力。毕业后能独立从事疾病预防与控制及卫生监督工作，能够适应卫生管理、医院管理、卫生监督等相关工作的需要，并能承担预防医学的教学和科研工作的应用型高素质预防医学专门人才。 （二）学院本科专业设置及学生情况 学院设有预防医学和公共事业管理（卫生事业管理方向）2个本科专业。目前学院各类全日制在校学生共610人，其中本科生423人，占学院全日制在校学生总数的69.34%。 2017年，学院共招收全日制本科学生120人，较去年减少了9.9%。学生生源质量良好，报到率99.16%。其中，有11名新生转入基地班或其它学院学习，1名新生选择退学。目前，2017级本科生总人数为108人，其中预防医学专业61人，公共事业管理专业47人。
二、学院师资与教学条件 （一）师资队伍数量及结构情况 截止2017年12月，学院教师总数为64人。2017年学院共引进博士研究生3名，行政管理人员1名，师资队伍学历结构进一步改善。截止2017年12月，学院教职员工中专职教师46人（教授11人、副教授18人、讲师17人），实验技术教师7人，管理干部11人。有博士生导师1人，硕士生导师33人，教育部教学指导委员会委员1人，甘肃省领军人才1人，甘肃省学术技术带头人3人。专任教师中具有硕士学位的10人，占教师总数的21.74%；具有博士学位的31人，占教师总数67.39%。高级职称人员占教师总数63.04%，其中正高11人，占23.91%，副高18人，占39.13%。 （二）本科生主讲教师情况 2017年，学院11名教授均为本科生上课，开课率为100%，共计上课1361学时，平均课时为123.72学时/人。18名副教授中有17人为本科生上课（1名未开课副教授在国外做访问学者），开课率为94.44%，上课共计2004学时，平均课时为117.88学时/人。 （三）教学经费投入及使用情况 2017年度学校下拨给公共卫生学院本科生教学业务费21.12万元，支出28.32万元；下拨实验与实践教学经费24.14万元，支出21.63万元，经费主要用于实验教学耗材和小型实验仪器购置、本科生创新创业项目、本科生生产实习、临床实习、专题实习、师资学术交流和教学管理等方面。教学经费使用做到了严格管理，专款专用。 （四）学院教学设备、信息资源及其应用情况 截止2017年底，学院共有教学设备521台（件），总价值813.92万元。目前，所有设备都能正常使用，且从根本上改善本科生实验教学条件。
在过去几十年中量子场论及超弦中有关几何拓扑的数学物理问题研究.
中国高等科学技术中心 简报2009—05 2009.1.12 数学物理前沿问题 上世纪八十年代以来，现代数学物理研究已经深入到数学和物理的很多领域，并且取得了极其重要的成果，成为21世纪数学和物理学发展的重点方向。为更加深入推动国内数学物理的发展，中国高等科学技术中心10月13日-17日组织了“数学物理前沿问题”工作周，该工作周由中科院数学与系统科学研究院王世坤研究员和首都师范大学吴可教授负责组织，有来自中科院理论物理所、中科院高能物理所、中科院数学与系统科学研究院、中科院研究生院、北京应用物理与计算数学所、北京大学、清华大学、中国科技大学、浙江大学、首都师范大学、广州华南理工大学、河南大学，湖南师范大学、山东理工大学和宁波大学等单位的五十余名代表参加，其中有14名国内数学物理知名教授和研究员，16名青年学者，约25名数学物理方面的研究生。 工作周研讨的主要内容包括四个方面：1 超弦理论和量子场论中的数学物理问题；2 辛几何、保辛结构算法和离散变分方法；3 协变的延拓结构理论及其推广；4 共形不变性、de Sitta狭义相对论和引力理论。其中第2～3三个研究方向是由我们中国学者提出并开拓的研究方向，这个工作周的一个目的是回顾和总结国内在这些领
域主要研究成果和新的进展，介绍国际上超弦理论和量子场论等数学物理研究的进展，为参加这次讨论班的青年研究人员和研究生指出新的研究方向和研究问题，推动国内有特色的数学物理研究。 工作周期间，共安排了21个学术报告，中科院理论物理研究所的代表详细地报告了The special relativity triple的研究；中科院数学与系统科学研究院的代表介绍了“动力系统几何算法若干问题与进展”；浙江工业大学的代表报告了把离散变分方法用于图形的传输和再生的研究；首都师范大学的代表介绍了将协变的延拓结构理论和方法推广到研究超对称的可积方程和离散可积方程；北京大学的代表报告了在AdS/CFT对应中的半经典弦的研究成果。这些学术报告比较系统地介绍了关于辛几何、保辛结构算法和离散变分方法、协变的延拓结构理论和三个狭义相对论及其研究进展，也介绍了部分突出的研究成果。 “数学物理前沿问题”工作周的一个主要特点是紧密结合我国有优势的数学物理前沿研究，密切结合当前国际上重要的数学物理研究，安排学术报告，开展自由讨论。工作周期间，与会学者踊跃交流，研究生虚心求教，就一些尚未解决的问题深入讨论，为下一步的研究工作打下了良好的基础。研究生普遍反映很有受益。 全体与会人员最后对高科技中心所提供的学术讨论的环境、以及热情安排和周到服务深表感谢。 吴可王世坤供稿
公共卫生与预防医学类相关专业介绍及院校推荐
公共卫生与预防医学类相关专业介绍及院校推荐 公共医学与预防医学类，下属五个相关专业： 专业简介 公共卫生与预防医学类专业是医学中的一个独立学科，主要以人类群体为研究对象，综合应用统计学、临床医学、基础医学、心理学以及化学等多门学科的知识和方法研究疾病发生、发展以及时间和地域分布的规律，同时探究疾病发生的相关因素以及预防措施，达到防病、治病的目的。该专业通过培养学生扎实的基础知识、锐意进取的科学精神以及实事求是的科学态度，塑造能够在公共卫生与疾病预防领域为国民守住健康第一道防线的专业人才。 专业课程 生物化学、医学微生物学、免疫学、生理学、病理学、诊断学、内科学、卫生统计学、流行病学、环境卫生学、营养与食品卫生学、劳动卫生学、少儿卫生学等。 公共卫生与预防医学类专业介绍 一、预防医学 基本情况 预防医学在大学里学习的课程以基础医学和临床医学为基础，加上预防医学专业的核心内容。与其他医学专业不同的是，预防医学会学习大量数据统计软件。对生物科目要求较高，适合对卫生防疫、控制传染病方面研究感兴趣的学生就读。 就业情况
预防医学的学生就业前景广阔，体制内和体制外皆有较好的出路。传统就业方向是疾病预防控制中心，或是社区卫生服务中心，进入医院的话基本不涉及临床，加班值夜相对较少，与临床医生相比较为轻松。随着信息和技术的发展，预防医学的学生也完全可以凭借医学数据统计的优势进入医药企业做医药代表、CRA/CRO、卫生统计师等。当然，想要得到较高的薪酬还是需要考研甚至考博。 二、食品卫生与营养学 基本情况 食品卫生与营养学是研究食物与机体的相互作用，以及食物营养成分在机体里分布、运输、消化、代谢等方面的一门学科。主要课程包括基本的基础医学和临床医学课程，自身的专业课程以及食品方面的桥梁课，有的学校还会提供中医相关的课程，如中医基础理论，中医诊断学，中药方剂学，中医药膳学，中医饮食与营养等。该专业对生物科目要求较高，适合对营养与食品卫生方面研究感兴趣的学生就读。 就业情况 不论在我国还是欧美，营养学都成了一个很热门的专业。随着社会的发展，人们的健康意识觉醒，高品质的生活已经被大多数人所接受。因此，与之相关的学科也顺势发展和繁荣，营养学专业前途比较光明，但也有营养师鱼龙混杂、良莠不齐的问题存在。 这个专业出来的学生可以进入食品公司如雀巢、中粮等做食品开发、品控、营养咨询；在医院营养科从事营养技师、在健身美容体检等行业做营养顾问；此外，营养编辑、营养相关的新媒体运营等也可以考虑，都比较喜欢有专业背景的人才。 三、妇幼保健医学 基本情况 根据妇女和儿童一生中不同时期的生理和心理特点，针对危害妇女儿童身体健康与心理卫生的各种疾病和因素，运用各种知识和技术对他们进行系统的健康保护和健康防治，以保障妇女儿童的身心健康，提高健康水平的学科。开设课程同样是基础医学、临床医学相关课程以及妇幼保健医学的专业课程。该专业对生物科目要求较高，适合对妇幼卫生及保健方面研究感兴趣的学生就读。 就业情况 由于只能考公共卫生执业医师资格证，没有处方权，所以不能成为妇科和儿科的医生。毕业后可进入妇幼保健院做群体保健管理。但是目前妇幼保健医学认知度不高，与临床医生相比基本功不够强，进入妇幼保健院也竞争激烈，建议有资源的学生尝试一下。 四、卫生监督
兰州大学量子力学教学大纲
量子力学教学大纲 教学基本内容及学时分配（72学时） 第一章绪论（4学时） 1、课程的发展和改革状况；教材评介 2、量子理论发展简史 3、黑体辐射定律与普朗克常数 4、光子 5、玻尔量子论 6、德布罗意“物质波”假设 7、原子物理中的特征量（结合量纲分析法） 第二章波函数和薛定谔方程（8学时） 1、薛定谔方程 2、波函数的统计诠释；连续性方程 3、定态；有关一维束缚态的若干定理 4、一维平底势阱中的粒子（包括无限深势阱，有限深势阱， 势阱） 5、一维谐振子（微分方程解法） 6、势垒贯穿 第三章量子力学基本原理（16学时） 1、波函数和算符 2、态叠加原理 3、线性算符；常用力学量的算符表示 4、波函数的普遍诠释（力学量的取值及概率假设）；平均值公式 5、动量（连续谱，箱归一化）；连续谱一般的理论 6、力学量算符的对易关系 7、两个力学量算符的共同本征态 8、不确定关系（测不准关系） 9、波函数随时间的变化；演化算符
10、力学量随时间的变化；薛定谔图象和海森伯图象；守恒量；宇称 11、对称性和守恒定律 12、海尔曼—费曼定理和位力定理 第四章表象理论（8学时） 1、狄拉克态矢量概念；矢量空间 2、量子力学公式的矩阵表示 3、坐标表象；波函数 4、动量表象 5、能量表象；求和规则 6、谐振子（升降算符解法）；相干态 7、角动量（升降算符解法） 第五章中心力场（7学时） 1、中心力场的一般概念 2、轨道角动量的本征函数 3、自由粒子波函数 4、球形势阱中的粒子；氘核 5、粒子在库仑场中的运动（束缚态）；类氢离子；氢原子；与玻尔量子 论的比较 6、三维各向同性谐振子 7、二维中心力场 第六章扰论与变分法（6学时） 1、非简并态微扰论；应用举例 2、简并态微扰论；一级近似 3、氢原子能级在电场中的分裂 4、变分法；应用举例 第七章自旋（9学时）
基于观测对宇宙学模型及暗能量相关问题的研究
基于观测对宇宙学模型及暗能量相关问题的研究大爆炸(Big Bang)宇宙学被认为有三大实验基石：Hubble膨胀,原初核合成和宇宙微波背景辐射(CMB)。在这三大实验事实之上,基于宇宙学原理和广义相对论,标准宇宙学模型便基本建立了起来。 一方面,它给出了一个随时间演化的均匀各向同性的背景宇宙,背景宇宙的演化由尺度因子来描述,尺度因子的演化遵守Friedmann方程。另一方面,现代宇宙学认为真实的宇宙是一个存在扰动的宇宙：宇宙的时空存在微小的不均匀性,宇宙中的物质分布存在结团性。 一个在背景之上存在微小涨落的宇宙可以通过线性扰动理论来描述。今天宇宙中如此多复杂结构的存在都是原初宇宙的密度扰动由于引力不稳定性演化而形成的,而原初宇宙的密度扰动的产生可以用暴涨理论给予解释。 暴涨理论认为,极早期的宇宙是高度的均匀各向同性的。在能标大约 1015GeV时候,宇宙经历了一次十分短暂的加速膨胀过程。 在此期问的产生的微观尺度上真空量子涨落被迅速拉出视界,从而在宏观尺度上冻结成为了经典的原初扰动。随着观测设备的改善和观测技术的提高,目前宇宙学的研究已经进入了精确时代。 精确时代的宇宙学研究体现在能够利用较精确的宇宙学观测数据实现对宇宙学模型参数的较精确测量。在这个阶段,观测宇宙学取得了一系列进展。 其中十分有意义的有两件事：a.1998年利用较远的Ia型超新星数据(SNIa)确定了宇宙在加速膨胀,这暗示了暗能量的存在；b. COBE之后的两代CMB各向异性测量卫星WMAP和Planck精确的给出了宇宙背景微波辐射涨落的角功率谱,这使得我们可以细致的对宇宙早期的物理过程进行研究。目前来自宇宙微波背景
量子色动力学
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。这个问题的真正解决要等到渐近自由的发现。格娄斯，韦尔切克和休·波利策的计算表明，非阿贝尔规范场论 中夸克相互作用强度随能标的增加而减弱，部分子模型的成功正预示着存在的规范相互作用，N自然的就解释为原先夸克模型中引入的新自由度--颜色。 [编辑]理论 拉氏密度为 其中 是狄拉克矩阵
生活中的十大谎言解密
生活中的十大谎言解密 1、宿便是健康杀手，排宿便保健康 谣言：宿便有多种危害，会压迫小肠绒毛的活力和弹性，发酵、胀气导致酸毒症，还会改变腹部和脊柱形状，让身材变形。 真相：“宿便”并非一个医学概念，它是被商家创造出来的概念。 错误一：宿便不会压迫小肠绒毛。食物在运行到结肠被吸收水分之前，都是粥样的物质，和小肠绒毛充分接触，吸收养分，不会压迫小肠绒毛。 错误二：粪便不会导致酸毒症。事实上小肠中的肠液是碱性的，即使食物发酵产酸，也会被肠液迅速中和，不可能堆积酸性物质，更不可能进入血液。 错误三：宿便不会让身材变形。粪便是柔软的食物残渣集合体，即使碰到了脊柱，也会被脊柱挤压变形。腹围增大，主要是脂肪堆积在腹部所致，和宿便一点关系都没有。 如果相信此说，而采用泻药来“排宿便”，会对肠道的功能造成影响，严重者可能造成水电酸碱紊乱、昏迷甚至死亡。 2、酸性体质是百病之源 谣言：人体体液的pH值处于7.35～7.45的弱碱状态是最健康的，但大多数人由于生活习惯及环境的影响，体液pH值都在7.35以下，他们的身体处于健康和疾病之间的亚健康状态，这些人就是酸性体质者。 真相：“酸性体质”只是一个“伪概念”。人体的不同体液pH值也有所不同，比如胃液就是强酸性的。正常情况下血液的pH值在7.35～7.45之间。，一旦人体血液pH值低于7.35，会发生酸中毒，而pH值高于7.45则是碱中毒。无论酸中毒或者碱中毒，实际上都代表身体器官出了严重的问题，甚至会有生命危险，必须立刻接受正规的医疗照护。绝不可能靠吃些普通食物就能力挽“酸性体质”的狂澜。 3、食物相克：果汁与海鲜不能同吃 谣言：一些常见的食物，比如柿子和蟹、虾和水果、豆浆和鸡蛋混在一起吃会相克，轻则导致身体不适，重则使人中毒。 真相：这些传说要么来自于人们对日常生活的不恰当总结，要么来自于对科学研究的夸大和误读。有科学家验证了坊间流传的数百种食物相克传说，无一成立。 1935年我国生物化学家郑集曾经搜集了184对“相克”的食物，从中选出14对在日常生活中比较容易遇到的组合，用老鼠、狗和猴子做实验。他本人和一名同事也试验了其中的7种组合。在食用24小时内观察实验动物和人的表情、行为、体温及粪便颜色与次数等，都很正常，没有中毒的迹象。近来中国营养学会分别与兰州大学公共卫生学院、哈尔滨医科大学合作，做了更严格一些的“食物相克”实验，均未发现异常。 以柿子和螃蟹不能同食为例。柿子因含有鞣酸，大量食用易引发胃石症导致腹痛。而螃蟹如果未能充分烹煮杀菌，也容易引发消化道感染。这些症状与“一起食用”没有关系。 虾中的五价砷和水果中的维生素C混合可产生砒霜则是夸大了科学研究。即便绝对理想状况下，一个人也要一次食用远超出日常食量的虾和维生素C才可能中毒。 4、水知道答案：人的态度会影响食物 谣言：日本人江本胜的畅销书《水知道答案》称，同样的一杯水，分为两份，赞美其中的一份，咒骂另外一份，之后在显微镜下观察水分子的形状，发现前面的特别规整漂亮，后面的杂乱无章。 真相：水不可能对人类情绪进行感知和反应。“水知道答案”这项研究并不符合相关的技术流程，其结论自然也不足为信。 温度和湿度是决定雪花形状的最重要的两个因素。如果结晶温度在-5℃到-10℃之间，晶
天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑_图文(精)
天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑武向平? (中国科学院国家天文台 北京 100012 2015-05-19收到 ?email :wxp@https://www.wendangku.net/doc/e53399912.html, DOI :10.7693/wl20150610 1宇宙起源
今天的宇宙学研究早已经冲破了“九重天” 的空间尺度和“七天创世纪”的宗教信仰,21世纪的宇宙学已经是最精密的自然科学之一。 为现代宇宙学研究带来革命性进展的天文学家无疑是哈勃,他在1929年发现了银河系周围星系的退行速度与其相距银河系之距离成正比。此观测事实给了后来的物理学家伽莫夫以启示:既然所有的星系都彼此相互远离,那么若沿着时间的长河逆向追溯,它们就必将在有限的时间里汇聚在一起;反之,若沿着时间发展的箭头,宇宙则就像发生过一次爆炸一样,从致密高温的状态膨胀散开。1948年,伽莫夫成功地预言了宇宙大爆炸的“火球”膨胀至今遗留下的温度应为50K (1956年修正为6K,并锁定在微波波段。而在1965年,两位Bell 实验室的工程师Penzias 和 Wilson 无意间得到了震惊世界的发现,尽管他们当时并未意识到所获得的与方向无关的天空噪声就是宇宙大爆炸的遗迹。虽然星系的退行和大爆炸火球的发现及其高度的各向同性,的确给宇宙大爆炸学说奠定了最坚实的观测基础,但人们很快就意识到,一个高度各向同性的大爆炸火球并不是人们所期望的。今天,浩瀚的宇宙中充满了以星系为基本单元的成员,它们并非均匀地分布于宇宙空间中,而是形成了有规则的结构:既有成千上万星系组成的“长城”,也有空空如也的“空洞”。一个过于均匀的大爆炸火球作为“种子”是无法形成我们今天所看到的有结构之宇宙。所以,大爆炸的遗迹(今天称之为宇宙微波背景辐射被发现后,人们就一直致力于寻找它上面是否存在不均匀的成分。终于,1992年由George Smoot 领导的一个小组借助于COBE 卫星发现了大爆炸火球上的十万分之一的温度起伏,且这些起伏正是人们期望看到的造就今天宇宙万物的“种子”!随后,诸多宇宙微波背景辐射探测卫星如WMAP 和PLANCK 以及南极的大量天文 实 科学家沙龙
量子力学期末考试试卷及答案
量子力学期末试题及答案 红色为我认为可能考的题目 一、填空题： 1、波函数的标准条件：单值、连续性、有限性。 2、|Ψ（r,t）|^2的物理意义：t时刻粒子出现在r处的概率密度。 3、一个量的本征值对应多个本征态，这样的态称为简并。 4、两个力学量对应的算符对易，它们具有共同的确定值。 二、简答题： 1、简述力学量对应的算符必须是线性厄米的。 答：力学量的观测值应为实数，力学量在任何状态下的观测值就是在该状态下的平均值，量子力学中，可观测的力学量所对应的算符必须为厄米算符；量子力学中还必须满足态叠加原理，而要满足态叠加原理，算符必须是线性算符。综上所述，在量子力学中，能和可观测的力学量相对应的算符必然是线性厄米算符。 2、一个量子态分为本征态和非本征态，这种说法确切吗？ 答：不确切。针对某个特定的力学量，对应算符为A，它的本征态对另一个力学量（对应算符为B）就不是它的本征态，它们有各自的本征值，只有两个算符彼此对易，它们才有共同的本征态。 3、辐射谱线的位置和谱线的强度各决定于什么因素？ 答：某一单色光辐射的话可能吸收，也可能受激跃迁。谱线的位置决定于跃迁的频率和跃迁的速度；谱线强度取决于始末态的能量差。 三、证明题。
2、证明概率流密度J不显含时间。 四、计算题。 1、
第二题： 如果类氢原子的核不是点电荷，而是半径为0r 、电荷均匀分布的小球， 计算这种效应对类氢原子基态能量的一级修正。 解：这种分布只对0r r <的区域有影响，对0r r ≥的区域无影响。据题意知 )()(?0 r U r U H -=' 其中)(0r U 是不考虑这种效应的势能分布，即 2004ze U r r πε=-（） )(r U 为考虑这种效应后的势能分布，在0r r ≥区域， r Ze r U 024)(πε-= 在0r r <区域，)(r U 可由下式得出， ?∞ -=r E d r e r U )( ???????≥≤=??=)( 4 )( ,43441 02 003003303 420r r r Ze r r r r Ze r r Ze r E πεπεπππε ??∞ --=0 )(r r r Edr e Edr e r U ?? ∞ - - =00 20 2 3 002 144r r r dr r Ze rdr r Ze πεπε )3(84)(82 203 020*********r r r Ze r Ze r r r Ze --=---=πεπεπε )( 0r r ≤ ?? ???≥≤+--=-=')( 0 )( 4)3(8)()(?00022 2030020r r r r r Ze r r r Ze r U r U H πεπε
宇宙中的暗物质和暗能量
课程论文 (科研训练、毕业设计) 题目：宇宙中的暗物质和暗能量 姓名：xxxxxxx 学院：化学化工学院 系：化学 专业：化学 年级：大一 学号：xxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxx
宇宙中的暗物质和暗能量 摘要文章对暗物质粒子的候选者和宇宙中暗能量的研究现状作一简单介绍. 关键词暗物质,暗能量,粒子宇宙学 正文2003 年,W ilkinson 微波背景各向异性探测器(WMAP) 、Sloan数字巡天( SDSS)和最近的超新星( SN)等天文观测以其对宇宙学参数的精确测量,进一步强有力地支持了大爆炸宇宙学模型. 这在人类探索宇宙奥秘和物质基本结构的道路上无疑是一个光辉的成就. WMAP的结果告诉我们,宇宙中普通物质只占4% , 23%的物质为非重子暗物质, 73%是暗能量, SDSS也给出类似的结果. 从物质基本结构的观点出发,普通的物质,如树木、桌子以及我们人类本身,是由分子、原子构成. 然而分子、原子不是最基本的,目前已知的基本粒子是由粒子物理标准模型所描述的夸克和轻子以及传递相互作用的规范玻色子. 什么是暗物质呢? 暗物质是不发光的,但是它有显著的引力效应. 比如,对于一个星系考虑距其中心远处的旋转速度,如果物质存在的区域和光存在的区域是一样的话,由牛顿引力定律可知,距离中心越远,速度应该越小. 可是天文观测事实不是这样的,这就说明当中有看不见的暗物质. 目前各种天文观测和结构形成理论强有力地表明宇宙中有大约三分之一是暗物质. 中微子是一种暗物质粒子, 但WMAP和SDSS的结果说明,它的质量应当非常小,在暗物质中只能占微小的比例,绝大部分应是所谓的冷暗物质. 它们究竟是什么目前还不清楚. 理论物理学家猜测,至少有两个可能性,一个是轴子( ax2ion) ,另一个是中性伴随子( neutralino). 另外还有额外维空间理论中最轻的KK ( Kaluza - Klein)粒子.近年来,为了解决冷暗物质在小尺度上可能的疑难而提出了相互作用暗物质[ 1 ] 、温暗物质等. 轴子是由罗伯特·派切(Roberto Peccei) 和海伦·奎因(Helen Quinn)为解决强相互作用中的电荷共轭-宇称(CP)破坏问题而引进的. 中性伴随子是超对称理论中的最轻的超对称伴随子,它是稳定的,在宇宙演化过程中像微波背景光子一样被遗留下来. 另外,这种暗物质粒子也可由一些超重粒子或宇宙相变过程产生的一些拓扑缺陷(如宇宙弦)衰变而产生[ 2 ] .目前世界各国科学家,例如中国和意大利科学