9月1日晚20：00，一场跨区域“物理大中衔接”专题云端讲座顺利召开。本次活动由北京八十中学王朝祥老师名师工作室主办，赤峰二中邰彦明老师领衔的自治区高中物理名师工作室全员联动，与王朝祥名师工作室的市、区级成员齐聚云端，围绕“高阶贯通培养—大中衔接”主题展开深度研讨与交流学习，高端引领收获满满。
删除
本次线上教研活动特别邀请北京师范大学物理与天文学院副院长桑海波教授，作《物理大中衔接：理念、路径与实践》主题报告。桑海波教授长期深耕核物理与微观粒子研究领域，报告中系统回溯了从原子概念萌芽到希格斯粒子发现的科学探索历程，并全面梳理了微观粒子研究领域的关键突破与重要里程碑。
删除
桑教授首先从微观、宏观、宇观三个维度，立体呈现了构成物质基本单元的空间尺度、时间尺度及其跨度。随后，她结合《2017普通高中物理课程标准（2020年修订版）》，对与大学课程衔接紧密的选择性必修三“原子物理”“波粒二象性”两部分内容的课标要求进行了详细解读。
删除
桑教授循着时间的河流，将人类探寻物质组成最小基本单元的史诗娓娓道来。她提醒我们，这场追根究底的旅程最初只是哲人的玄思，历经两千多年才淬炼为一门严谨的科学。19 世纪末到 20 世纪初，阴极射线的幽蓝光芒划破了黑暗。1897 年，汤姆逊捕捉到了电子的踪迹，把原子想象成点缀着“葡萄干”的面包；1911 年，卢瑟福用 α 粒子轰开金箔，发现原子竟如微缩的行星系，由此奠定了核式结构。桑教授顺带插播一则彩蛋：麦克斯韦是卡文迪许实验室的开山掌门，汤姆逊则接过第二任主任的教鞭。然而，卢瑟福的行星模型无法回答一个顽皮的问题——绕着“原子太阳”打转的电子为何永不坠向“核”心？1913 年，他的学生玻尔把量子观念植入原子，电子从此只能沿着特定轨道跳舞，既不会跌落，也不会耗损能量。电子显微镜随后登场，把原子结构的细节一寸寸放大到人类眼前。1922 年，玻尔凭此荣膺诺贝尔奖，而“玻尔节”也自此成为科学圈里最富趣味的庆典。
删除
删除
进入原子核的王国，桑教授继续抽丝剥茧。1919 年，卢瑟福以 α 粒子轰击氮核，质子首度现身；1932 年，查德威克用更精准的实验锁定中子。她特意补上一段“遗憾”：就在中子即将被揭晓的前夜，居里奥居里夫妇曾摸到门槛却擦肩而过，与诺奖失之交臂。中子的确认不仅补全了原子核的拼图，更把人类直接推向核能时代的大门。同一年，卡尔·安德森在宇宙射线中捕捉到正电子，为迪拉克那惊世骇俗的“空穴理论”盖上了实验印章。海森堡旋即将原子核描绘成“质子—中子”的二人转，简洁而坚实。核裂变紧随其后：1938 年，哈恩与斯特拉斯曼劈开铀核，释放出惊世能量；1942 年，费米团队在芝加哥大学堆起第一座核反应堆，人类第一次驯服了链式反应。桑教授笑道，当年为了“安抚”桀骜的中子，科学家们除了用重水、石墨作慢化剂，在人工核反应中竟连石蜡也登场客串；而铀的临界质量——52 公斤——成了后来所有核工程师的“生死线”。粒子间的“力”也浮出水面：1935 年，汤川秀树预言介子是强相互作用的“传令兵”；十二年后，宇宙射线里的 π 介子如约而至，为强相互作用写下浓墨重彩的第一笔。
删除
粒子加速器技术的每一次跃迁，都为人类深入微观世界打开新的窗口。回溯历史：1930 年，劳伦斯以回旋加速器率先突破天然放射的局限；短短两年后，科克罗夫特与沃尔顿又建成首台直线加速器，从此“人工加速粒子”成为现实，也为原子核与更深层结构的研究奠定了工具基础。依托这些里程碑式的装置，粒子分类体系日臻完善：1947 年奇异粒子的发现开启了“粒子王国”时代；1964 年，盖尔曼与兹威格提出夸克模型，将强子还原为更基本的夸克单元；此后，丁肇中的粲夸克、利德曼实验的底夸克、费米实验室顶夸克的逐一亮相，以及斯坦福直线加速器中心（SLAC）的高能电子—质子深度非弹性散射实验，不仅以“红、绿、蓝”三色量子数验证了夸克的存在，更确凿地揭示出质子、中子并非终极粒子，而是具有复杂内部结构的复合体——这正是中学物理与前沿物理无缝衔接的最佳范例。轻子家族的探索同样波澜壮阔。从 1909 年密里根精确测定电子电荷，到 1937 年缪子的“意外”现身，再到 1975 年陶子的发现，人类对“轻子”这一基本类别的认识层层递进。而中微子的传奇更为漫长：1931 年泡利为挽救能量守恒而大胆预言，1956 年科温—莱因斯实验首次捕获其踪迹，直至 2015 年超级神冈与萨德伯里中微子观测站因中微子振荡现象问鼎诺奖，最终补全了粒子物理标准模型的关键拼图。加速器、探测器与理论创新相辅相成，共同绘制出一幅纵深而连贯的微观世界图景。
删除
删除
会议最后聚焦于“质量起源”这一核心问题。1964年希格斯等人提出的希格斯场理论，最终在2012年由欧洲核子中心通过大型强子对撞机实验证实，希格斯粒子的发现为粒子物理标准模型画上重要句号。
删除
此次会议通过梳理微观粒子研究的百年脉络，不仅展现了科学理论与实验技术相互推动的发展规律，更为后续探索更微观、更本质的物理规律提供了历史镜鉴。“这场讲座像一部 4D 纪录片——当 1930 年回旋加速器的真空室‘嗡’地启动，大家仿佛站在劳伦斯的伯克利实验室，听见磁极间电流的嘶嘶声；下一秒幻灯片跳到 1968 年 SLAC 的巨型谱仪，电子束撞碎质子，像慢镜头里玻璃球碎成无数夸克火花。”
如果学生能亲手把历史年份贴到 3 米长的时间轴上：1931 年泡利写下的那张‘中微子欠条’，1956 年科温—莱因斯在反应堆旁捕捉到第一束幽灵粒子的闪烁，2015 年梶田隆章的诺奖证书在屏幕上亮起——学生指尖按住的每一厘米都是震撼人心整整一代人的青春印记。” 除此之外如果学生能把红、绿、蓝三色积木插进代表夸克的底座，“原来质子不是最小 Lego 砖，它里面还有更小的颗粒！”顿悟的那一刻，课本上的‘结构’二字终于具象化展现。”
删除
各美其美的衔接点 …
删除
删除