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儿童粒子编程教程(粒子童装官网)
2023-04-12 09:28

造物主在编写宇宙的时候,写到最后debug时发现一个底层逻辑bug,就是光的波粒性,如果要修正,需要重写整个宇宙逻辑,他懒得费劲了,直接加了一行代码。if观测就变粒子,if不观测就变成波,虽然看着很滑稽,但能让宇宙流畅运行下去,不会死机。

三体智子封锁真的无解吗?

三体人用智子干扰粒子加速器,让人类不能洞悉微观世界的奥密,从而从源头锁死人类基础物理学。没有基础科学的突破,应用科学的发展就会有一个天花板,将现有基础科学开发殆尽就再难有进步了。

但是智子封锁真的无解吗?这是三体人给地球人灌输的一种信念,让地球人类尤其是科学家们像被打了思想钢印一样对此深信不疑。于是那些基础物理学家们,在不明真相是说物理学不存在,纷纷自杀,在知道真相时绝望头顶,意志消沉。

只有一个人是清醒的,就是史强。可惜他不是科学家。他在还不知道真相情况下曾经对汪淼说过:“我虽然不知道他们是谁,但是我知道他们害怕什么。他们害怕你们科学家。”史强的推论也很简单,因为他们在让科学家们一个个自杀死去,所以得出结论他们害怕科学家,尤其是基础理论科学家。除非是像丁仪这样被吓得不敢挑战的科学家才被放过,只要是敢于较真挑战的科学家最后都是要自杀或者意外死亡。

如果智子能够做到绝对封锁人类基础科学,完全没有必要去这样折腾。智子只要专心去干扰粒子加速器就可以了,何必浪费资源去制造什么神迹促使科学家自杀呢?如果没有智子制造神迹,这些科学家还不至于仅仅为了科学实验出现意外结果而自杀的。他们都是在实验出现意外结果后,接触到某些神迹,从而相信有一种无法改变的力量在操控人类社会所以才自杀的。

还是史强的话说得好:“他们害怕你们科学家!”所以说智子封锁一定是可解,三体人正是害怕这些科学家找到解开智子封锁的办法所以才迫使他们一个个自杀的。实在不愿意自杀的,他们也会借助ETO去暗杀他们的。

所以说,智子封锁是有漏洞的,是可以破解的。至于破解的具体办法,我们不是科学家,不能胡乱猜测。只要地球科学家坚定信心,刻苦钻研,总会找到解开封锁的办法。

对于地球科学家来说,最关键的是信心,坚定的信心。相信智子封锁一定可以解开,才能好持之以恒,最终破开死局。

最后还是引用史强的话:“虫子从来没有被发财过!”我们都是虫子,但是虫子的力量集中起来,可以战胜一切自然和人为灾难!敌人看起来很强大,但细心琢磨,总会找到他的弱点的。关键是要对自己有信心。失去信心,遇到困难就会放弃。拥有信心,虽百折而不屈!

【“镀银”纳米粒子可将抗生素精准送达病灶】

俄罗斯国立研究型技术大学开发出一种纳米颗粒,能将抗生素精准输送到感染病灶,使抗生素的使用剂量减少到原来的 1/6 至 1/7,从而减轻抗生素的副作用,并降低病原体耐药性的发展。相关研究表在《美国化学学会应用材料界面》杂志上。

祝贺:《深海》入围第73届柏林电影节……

国产动画片《深海》入围第73届德国柏林国际电影节新生代单元!这是史上第一部入选“欧洲三大”的春节档电影。 ​

柏林国际电影节点评道“田晓鹏和他的团队开发了一种基于粒子的CG技术,从抽象的中国水墨画中创造3D效果,其结果是一种独特而令人眼花缭乱的美学”

负责人点评道“《深海》是一部雄心勃勃的杰出例子,它为观众提供了一个完整的世界,一个具有深度和复杂性的奇妙冒险,在一个引人入胜的色彩和运动奇幻中讲述,这是我们以前从未见过的”

材料的嵌套抽样

摘要

我们回顾了嵌套抽样(NS)方法的材料科学应用,该方法最初是用于计算贝叶斯推理中的证据。我们描述了NS如何适用于原子系统的势能面(PES)采样,为配分函数提供了一个直接的近似值,并允许在任意温度下评估热力学变量。

在概述了基本方法之后,我们描述了一些扩展,包括使用可变单元进行恒压采样,多成分系统的半大正则方法,并行化算法,以及可视化结果。我们涵盖了过去十年中NS的材料应用范围,从探索Lennard-Jones簇的PES到多组分冷凝相体系的PES。我们重点介绍了通过NS获得的信息如何通过一种可视化PES的新方法促进对材料性质的理解,识别热力学相关盆地,并计算整个压力-温度(-成分)相图。

1介绍

势能面(PES)描述了粒子系统的相互作用能作为原子空间排列的函数,在波恩-奥本海默近似中,包含了关于系统的所有结构和力学信息(包括微观和宏观)。它的全局最小值对应于基态结构,而通常大量的局部最小值是其他稳定或亚稳态构型,它们通过过渡态相互连接,决定了这些不同结构之间的路径,以及转换机制。

不同相的自由能给出了PES的另一种平衡统计力学观点,它量化了能量因素之间的相互作用,这有利于较低的势能,和熵因素,这有利于每个相的大构型空间体积。随着温度的降低,PES中可用构型数量急剧减少的特定区域对应于相变,如冷凝和冻结。对PES这些特性的描述和理解支撑了广泛的研究领域,从解释反应化学中的动态过程,蛋白质折叠,研究过冷液体到理解相变的微观细节。

 

计算机模拟已经成为探索PES的重要工具,提供热力学信息和原子水平对材料性质的洞察。已经开发了大量的计算方法,但大多数这样的技术只针对景观的特定部分或方面,或者优化到只映射复杂景观的某些属性。

全局优化方法的重点是建立一个最小值数据库来寻找最低能量结构。其中包括盆地跳变、遗传算法、最小跳变和自适应冷却速率的模拟退火,以及专用的晶体结构预测工具,如AIRSS、USPEX[10,11]和CALYPSO。这些技术使迄今未知的PES盆地的勘探成为可能,并已经导致一系列材料的新相的发现。

然而,当PES的维数随原子数线性缩放时,可用的构型空间体积随这个数呈指数级缩放。人们也普遍认为局部极小值的数量是指数级的,这可以极大地增加计算成本,使得它不可能对所有潜在的最小值盆地进行详尽的搜索,即使是中等复杂的系统。

材料的物理行为通常由熵效应主导,自由能的计算需要在PES的广大区域进行采样,而不是只集中在最小结构上。温度加速动力学,罕见事件采样和伞形采样,元动力学能够评估相对自由能。已经专门开发了一系列研究相变的方法:Gibbs-ensemble蒙特卡罗方法来研究沸腾曲线,两相共存方法和多热-多压方法来确定熔化线,或热力学积分和晶格开关蒙特卡罗来精确确定固-固相变。除了这些通常是非常具体的,其中大多数只适用于单一类型的转变,如果涉及固体相,它们还需要对相应的晶体结构有预先的了解,限制了它们对已知相的预测能力。

 

尽管上面提到的所有技术都提供了关于景观不同部分的重要信息,但我们可以看到,通过这些技术获得对整个PES的更广泛的概述将是一项具有挑战性和非常费力的任务。很少有技术可以在不事先了解稳定结构或相变估计位置的情况下,对PES的大区域进行无偏采样。应用最广泛的两种是平行回火和王朗道采样。

然而,这些方法也面临着普遍的挑战,如图1所示,展示了在一阶相变周围的采样电平的位置,其中系统的焓随着温度迅速变化。平行回火样品PES在固定温度。能量分布和它们对应的原子构型在相变温度上下的重叠是非常小的,由于熵跳,在热力学极限内消失。众所周知,这使得处于两个不同相的采样器的平衡特别困难。王朗道采样(中间的面板)是在能量水平上进行的。虽然这提供了更好的一阶相变采样,但适当的采样电平仍然必须手动确定。

 

Skilling引入的嵌套抽样(NS)方案可以通过使用单一的自顶向下的通道自动创建一系列等距于lnΓ的能级来克服这种平衡挑战,其中Γ是每个能量以下可访问的构型空间体积。

使用 MicroBooNE 和 ArgoNeuT 液氩时间投影室进行中微子相互作用测量

抽象的

中微子与氩气相互作用的精确建模对于未来实验的成功至关重要,例如深地下中微子实验 (DUNE) 和短基线中微子 (SBN) 计划,这些计划将使用液态氩时间投影室 (LArTPC) 技术。氩是一个大原子核,在中微子-氩相互作用中,核效应——对相互作用中的初态和终态粒子的影响——预计会很大。因此,氩气中微子散射截面的测量对于未来的 DUNE 和 SBN 振荡测量将特别重要。本文介绍了 MicroBooNE 和 ArgoNeuT 合作对中微子-氩相互作用测量的回顾,使用两个 LArTPC 探测器在费米实验室的 NuMI 和助推器中微子束中收集数据。π ' 通道(其中不产生介子,但可能产生一定数量的质子),以及单介子产生(包括带电介子和中性介子的产生)。电子中微子散射的测量以 包含散射截面的形式呈现。

 

介绍

基于加速器的中微子振荡实验面临的最大挑战之一是了解中微子与构成探测器的目标核的相互作用。中微子与原子核的相互作用在本质上对建模具有挑战性,实验必须依靠数据来调整模型以用于振荡分析。即使对于简单的相互作用,例如原子核中单个核子的准弹性散射,模型也必须正确考虑该核子的初始状态运动和结合能,以及它在离开时与残余核的相互作用核外的相互作用点(这些被称为最终状态相互作用或 FSI)。最近的电子散射测量显示了原子核内核子之间相关性的重要性,这进一步使情况复杂化。由于这些原因,许多模型历来都严重依赖数据。考虑所有核效应的从头计算正在开发中,这将减少对数据的依赖,但重要的是将这些计算与数据进行比较。

 

在过去的几十年里,对碳目标进行了大量的中微子相互作用测量,并对其他类似大小的原子核进行了一些测量;发电机和模型已根据此数据进行调整,以达到足够的精度以进行电流振荡测量。然而,对于未来的深地下中微子实验 (DUNE)  和短基线中微子 (SBN) 计划至关重要的是,我们对中微子-核相互作用的理解扩展到氩靶,因为两者都将使用液态氩技术作为主要的中微子检测方法。由于氩是比碳大得多的核,核效应通常对初始和最终状态粒子的运动学有更大的影响,因此即使模型可以成功描述碳数据,验证它们是否正确地缩放到氩也很重要。除此之外,未来的振荡测量将需要进一步降低中微子相互作用的不确定性,需要对氩进行比对碳进行更精确的测量。

 

本文通过两个实验(ArgoNeuT 和 MicroBooNE)对中微子相互作用测量进行了回顾,这两个实验共同构成了全球所有中微子-氩相互作用测量的大部分。这些测量的能量范围与 DUNE 和 SBN 特别相关:ArgoNeuT 测量采样主要的 DUNE 振荡能量;和 MicroBooNE 测量值接近 DUNE 的第二振荡最大值的能量,其中 CP 破坏效应更大,并且与 SBN 实验的能量范围相同。

 

由于需要更高的精度,中微子-原子核相互作用的模型在过去十年中得到了长足的发展。因此,用于开发分析的模型以及与之比较的模型在整篇文章中都有一些差异。所讨论的两个实验都使用 GENIE monte carlo (MC) 生成器作为它们的主要模拟。ArgoNeuT 实验使用 GENIE v2.6 和 GENIE v2.8 进行大多数分析。大多数 MicroBooNE 分析使用 GENIE v2.12 作为主要模拟。这些版本之间的最大区别是在 v2.12 中添加了介子交换电流 (MEC) 相互作用(也称为 2p2h 或多核子相互作用)。数据还与 GENIE v3.0 预测,其中包括许多理论更新,以及 NuWro、GiBUU 和 NEUT 。在解释数据与预测的比较时必须小心,因为通常将较新的数据与较新的模拟进行比较。

 

除了首次测量与氩靶的各种相互作用类型外,液氩 TPC 技术的使用还意味着这些测量利用了完整的 3D 成像、精确跟踪、量热能量重建、粒子识别和可用的低能量阈值。这导致了对具有完整最终状态的详细表征的独家拓扑的大量测量,从而导致对模型进行更严格的测试。

 

行动中的 LArTPC:ArgoNeuT 和 MicroBooNE

液氩时间投影室 ( LArTPC ) 检测器技术的全面介绍可以在中找到。这项技术的几个特点使这些探测器成为研究中微子相互作用的多功能工具;LArTPC 是有效的全主动跟踪量热仪。他们赋予三维成像、跟踪、量热法,以及在许多情况下由液态氩中的闪烁光提供的自触发机制。利用高分辨率跟踪和量热法,LArTPC 在大型运动相空间上实现了出色的粒子识别能力。

对撞机过程中的红外重整子抽象的精确的理论预测是准确确定粒子物理学拉格朗日结构的关键因素,包括其自由参数,它总结了我们对粒子间基本相互作用的理解。此外,由于缺乏明确的新物理学信号,需要精确的理论计算来确定与标准模型预测可能存在的细微偏差。必须仔细检查与此类计算相关的错误,因为非微扰功率校正(称为红外重整子)会限制量子色动力学中截断微扰展开的最终精度。在这篇综述中,我们关注线性功率校正,这些校正可能出现在与对撞机现象学相关的某些运动学分布中,其中缺少算子乘积扩展,例如 从顶夸克衰变产物、形状可观测值和大质量规范玻色子的横向动量中获得的那些。只有最后一个被发现没有这种校正,而如果微扰膨胀用短距离质量而不是极质量来表示,则包含顶部衰变产物的系统的质量具有更大的功率校正。在形状可观测值的背景下,非微扰校正的适当建模对于获得可靠的强耦合常数提取至关重要。而如果微扰膨胀用短距离质量而不是极质量来表示,则包含顶部衰变产物的系统的质量具有更大的功率校正。在形状可观测值的背景下,非微扰校正的适当建模对于获得可靠的强耦合常数提取至关重要。而如果微扰膨胀用短距离质量而不是极质量来表示,则包含顶部衰变产物的系统的质量具有更大的功率校正。在形状可观测值的背景下,非微扰校正的适当建模对于获得可靠的强耦合常数提取至关重要。介绍粒子物理学的标准模型 (SM) 概括了我们对构成我们宇宙基石的基本粒子之间的基本相互作用的理解。通过比较准确的理论预测和实验数据,大型电子质子对撞机 (LEP) 和大型强子对撞机 (LHC) 等粒子对撞机使我们能够以前所未有的精度探索这些基本定律。然而,已知 SM 是不完整的,因为它不包括对引力的描述,它无法解释其基本参数的起源、中微子振荡、物质-反物质不对称性、暗物质和暗能量的性质......许多超越已经提出了 SM 扩展,但尚未观察到新物理学的明确信号。在这种情况下,我们希望新物理学只能通过与 SM 预测的细微偏差来体现。因此,为了确定这种偏差并提高SM拉格朗日参数确定的准确性,必须对实验数据进行精确的理论计算。对撞机过程的计算是作为强耦合中的微扰展开进行的,其中理论不确定性主要来自该级数的截断。然而,众所周知,量子场论中的微扰展开不会收敛,因为非零收敛半径将意味着该理论对于耦合常数的负值也是有效的,这反而会阻止存在稳定的真空度。特别是,如果我们想将 Borel 开发的方法应用于对量子色动力学 (QCD) 的阶乘增长发散级数求和,我们不得不引入导致阶次幂校正的模糊项αs(Λ/Q)p,其中是强子尺度,Q是硬散射尺度,p是正整数。这些功率校正被称为红外重整子,因为它们与小尺度上强耦合常数的增长有关。Λ脚注1运算符乘积扩展 (OPE) 的存在为此类功率校正的分类提供了安全指南,因为 QCD 不良大阶行为引起的功率抑制项与更高扭曲运算符相关的功率抑制项之间存在对应关系。因此,我们可以看到功率校正的出现是因为微扰理论不完整,我们需要包括非微扰贡献以恢复完整结果。其中是理论的实际光味数。这个过程封装了对强耦合运行的显式依赖,这是微扰展开的阶乘增长的原因,因此它已成功应用于多种情况,如极质量模糊度、事件形状、Drell-Yan (DY) 产生式、湮灭中的碎裂函数。现象学应用的详尽描述在第 1 节中讨论。参考文献 5 [ 9nle+e−],它构成了对 renormalons 主题的全面而详细的评论。在这篇文章中,我们只关注最近的现象学应用。正如参考文献中所建议的那样,在对撞机可观测值的背景下产生的线性功率校正可能与强子化效应直接相关。事实上,静止的轻强子的产生改变了典型形状可观测值的值,如推力 [见方程式 1]。的数量与强子质量呈线性关系。此外,影响极质量定义的线性重整子是限制的表现。事实上,夸克被限制在强子中,并且由于结合能是的,因此很自然地期望极质量的概念本质上包含ΛΛ. 然而,如果用短距离质量表示,像重夸克衰变率这样的包容性量没有线性修正。单顶的产生与衰变。不依赖于有色最终状态的运动学的包容性可观测量,如总横截面或轻子可观测量,应该在方案(或任何其他短距离质量方案)中计算). 然而,如果使用 NWA,轻子可观测值仍将受到线性重整子的影响。相反,如果我们想要计算顶部衰变产物的质量,则极质量会产生更好的微扰收敛,因为它允许在极质量重整子和可观测的内在定义中存在的物理重整子之间进行部分抵消。如果我们在b的定义中具有足够的包容性,则这种取消在顶部宽度消失的限制内是精确的MS射流从顶部衰变中产生。实际上,如果我们使用较小的射流半径R定义b射流,我们将受到与射流相关的线性校正的强烈影响,它与R成反比,与采用的质量处方无关。

#把地球的故事讲给宇宙#解释一下杨冬这类科学家为什么会自杀,杨冬他们是搞理论物理的,是微观层面的科学研究,而智子的本质是质子,属于微观粒子,可以干扰微观实验,使实验结果无效化,导致无法总结实验规律,就无法验证和推导新的物理定理,直接否定的他们存在的价值,一边吓你的同时还把你的饭碗给砸了,属于精神和现实的双重打击。而汪淼是搞应用物理的,是基于现有的物理学进行宏观科学研究,身为微观粒子的智子是无法影响宏观层面的研究的,所以汪淼只收到了精神攻击,在家人和史强的帮助下,汪淼战胜了恐惧,重新投入了飞刃的开发,此时智子对汪淼就无能为力了。相比之下丁仪就是神,在丧偶,物理学不存在,实验数据不可信的三重打击下,还能挺住,简直无敌。

使用 MINERvA 探索 GeV 体系中的中微子-原子核相互作用

 

抽象的

随着粒子加速器和探测器技术的进步,中微子物理领域正在迅速扩大。随着中微子振荡实验进入强度和精度前沿,中微子 - 核相互作用测量正在提供关键输入。

MINERvA 是费米实验室的一项实验,致力于研究入射中微子能量从一到几 GeV 范围内的中微子-原子核相互作用。该实验使用 NuMI 光束线记录了 2009 年至 2019 年期间分别在 3GeV 和 6GeV 达到峰值的低能和中能光束的中微子和反中微子散射数据。本文回顾了 MINERvA 研究阐明的广泛有趣的核物理学和粒子物理学。

 

介绍

具有几个 GeV 能量的中微子以许多不同的方式参与各种现象,这些现象提供了探索物理现实基本方面的机会。加速器中产生的中微子在振荡参数的精确测量中起着核心作用,例如可能存在于中微子风味混合矩阵中的狄拉克 CP违反相位。

测量非零狄拉克相可以解开宇宙物质-反物质不对称性的谜团。中微子束是超标准模型 (BSM) 粒子的潜在来源,例如轻暗物质和重中性轻子 另一方面,中微子可以通过模仿它们的 BSM 特征来阻止发现这种新形式的物质。

存在这种可能性是因为探测器材料中的一些中微子 SM 过程具有鲜为人知的方面。大气层中由宇宙射线诱发的强子级联产生的大气中微子在地球上层传播 ,带来了复杂性,同时也为新的物理研究提供了机会。大气中微子会振荡,并且由于在物质场中的传播,它们的振荡会发生非常有趣的变化。然而,这些高穿透性粒子也为稀有事件搜索创造了背景(例如质子衰变) 在地下深处的实验中。

了解中微子如何与原子核相互作用对于利用这些机会至关重要。鉴于当前的 GeV-中微子源(加速器或大气)不是单能的,这些对能量敏感的相互作用与中微子通量卷积,导致精确测量中的主要系统不确定性。

 

中微子-原子核 ( -A) 相互作用不仅来自初级核子级相互作用,还来自核环境对初态核子和末态粒子的影响。由于入射中微子能量的几 GeV 状态下中微子-核相互作用的完整核响应理论尚未发展,因此需要综合 -A 测量来指导和基准发展模型。费米实验室的MINERvA(中强子和核自由度之间的相互作用\nu \nu \nu \nu -A相互作用和测量核内动力学的各个方面,这是精确中微子振荡测量的先决条件。

 

MINERvA 在距费米实验室 120 GeV 初级质子束目标 1 公里处接收到 NuMI(来自主注入器的中微子)束。在 2009 年至 2012 年间运行的低能 (LE) 光束配置中,和通量峰值都在 3GeV,而在 2013 年至 2019 年间使用的中能 (ME) 配置中,通量峰值在 6GeV。在这两个光束中,都有一个超过 50GeV 的高能分量。

MINERvA 收集的数据对应于LE 和 ME \νμν¯μ∼∼1020νμν¯μ)配置,分别。在以下部分中,将回顾 MINERvA 研究的中微子相互作用物理学,主要关注基于低能数据集开发的技术和报告的测量结果。

 

MINERvA 实验和通量预测

MINERvA 探测器使用挤压塑料闪烁体作为其跟踪介质。大部分活性物质位于其中央聚苯乙烯靶中,其 5.4 吨基准体积用作带电粒子跟踪器。探测器的上游部分由一系列与跟踪平面交错的被动目标(氦、碳、水、铁和铅)组成。

采样量热器围绕被动和主动目标区域。由 -A 带电电流 (CC) 相互作用在跟踪器或上游目标中产生的 Muons 离开跟踪器的下游端。然后,这些 μ 子可能进入并通过位于下游 2 米处的磁化 MINOS 近探测器传播,从而可以对它们的轨迹进行动量分析。

MINOS 近探测器中 μ 子的下游跟踪提供了 8% 的 μ 子动量分辨率(在 5GeV/)。这补充了 MINERvA 跟踪器提供的终态粒子的三维跟踪和能量损失测量。在跟踪器中,质子的动量分辨率在 1GeV/时为 2%,跟踪阈值为450-MeV/使用测试束测量校准探测器的强子能量响应,介子量热能量分辨率在 20-30% 范围内。

此外,与在ccc\nuν-A相互作用。用于测量能量沉积的 1.5-MeV 检测阈值允许相互作用的中子被记录用于飞行时间测量 。中子计时分辨率为 4.5ns,而电子效应的命中分辨率仅为 3ns。

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