基础物理是科技创新的源头活水，大学物理教学则是培育拔尖科创人才的关键基石。寒假期间，全球前沿物理探索步履不停，欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机（LHC）持续带来重磅科研突破，为人类揭开物质本源与宇宙奥秘提供了重要支撑。为拓宽师生学术视野、将国际大科学前沿融入物理教学实践，特推出本篇报道，带领大家走近这一“人类最宏大的科学装置”，在感受基础物理无穷魅力的同时，进一步明晰物理教育的使命与担当。
大型强子对撞机（LHC）坐落于瑞士与法国边境，深埋地下100米，是周长27公里的环形超导加速器。它由全球百余个国家、上万名科学家与工程师合作建造，2008年正式建成，2010年开始高质量对撞实验，被誉为探索微观世界的“超级显微镜”。运行中，LHC将质子加速至接近光速，在真空管道内对撞，模拟宇宙大爆炸瞬间的极端环境，助力科学家揭开暗物质、反物质、希格斯玻色子等世纪谜题。
科学巨兽的“眼睛”（LHC探测器)
做为当今世界粒子物理领域的旗舰大科学装置，LHC自运行以来取得了一系列改写人类科学认知的重大成就。2012年，LHC的ATLAS与CMS实验联合宣布发现希格斯玻色子，也就是被誉为“上帝粒子”的基本粒子，完整填补了粒子物理标准模型的最后一块拼图，相关成果荣获2013年诺贝尔物理学奖，从根本上揭示了基本粒子质量的起源机制。
在此基础上，LHC实现了对希格斯粒子耦合、衰变模式的高精度测量，首次观测到希格斯粒子衰变为底夸克对、μ子对等稀有过程，持续以最严格的方式检验标准模型的预言。同时，LHC已累计发现70余种新强子态，包括四夸克态、五夸克态等奇特粒子，极大拓展了人类对夸克结构与强相互作用的认知边界。
LHC地下隧道:深埋地下的“粒子跑道”
LHC的FASER实验在人类历史上首次在对撞机上直接探测到高能中微子，填补了中微子研究的关键空白；LHCb实验在正反物质不对称性、CP破坏、重子衰变等方向取得里程碑式突破，为解释“为何宇宙中物质远多于反物质”这一终极问题提供了关键实验证据；ALICE实验则成功制造并研究夸克-胶子等离子体，还原宇宙大爆炸最初时刻的物质状态，为探索宇宙起源与演化提供了微观依据。近年来，LHC不断刷新对撞亮度与粒子碰撞次数纪录，多项突破性成果发表于《自然》《科学》等国际顶级期刊。2026年，LHC将启动高亮度升级工程，亮度提升5倍以上，有望发现全新物理现象，正式开启“新物理”时代。
夸克-胶子等离子体示意图:微观宇宙的“夸克汤”
LHC不仅是基础研究的国之重器，更是多学科交叉与技术创新的强大引擎。其超高真空、超导磁体、超快探测、超级计算、人工智能等尖端技术，已广泛应用于医学成像、癌症治疗、航空航天、精密制造等领域，深刻改变现代工业与民生应用。同时，LHC采用全球开放合作模式，为包括中国在内的各国高校与科研机构提供研究平台，成为培养拔尖创新人才的“国际课堂”。
作为大学物理教育工作者，我们深知：大学物理是现代科技发展的根基与源头，是推动科技创新、培育科创人才的核心载体。大学物理所传授的经典力学、电磁学、相对论、量子力学等核心理论，构成了粒子物理、加速器技术、航空航天、精密制造等前沿领域的底层逻辑，如同LHC的探索之路，每一项重大科技突破，都离不开基础物理理论的坚实支撑。
大学物理教学不仅是知识的传递，更注重培养学生严谨的实验思维、理性的分析能力与勇于探索未知的科学精神，这正是现代科技研发不可或缺的核心素养。我们在课堂上解析的每一个公式、开展的每一次实验，都是在为学生搭建通往前沿科技的桥梁，引导他们以物理视角洞察世界、以科学方法破解难题。
大学物理也是多学科交叉创新的重要纽带。物理思维能够打破学科壁垒，推动物理与医学、计算机、工程学等领域深度融合。正如LHC尖端技术不断落地转化，大学物理的教学与科研成果，正持续向各领域赋能，成为现代科技升级的“通用引擎”。
未来，基础教学部物化教研室将持续把LHC等国际前沿成果融入课堂教学、科普实践与科研训练，让学生接轨世界科技前沿，厚植物理基础、拓宽国际视野，助力成长为兼具扎实理论与创新能力的拔尖科创人才，为科技强国建设注入源源不断的物理力量。
基础物理探索永无止境，大学物理教育使命任重道远。我们将始终坚守科学初心，以物理教学为基石，引导青年学子勇攀科技高峰，让基础物理的光芒照亮现代科技的发展之路。
图文：王伟丽
编辑：肖春娇
初审：王伟丽
复审：刘玲玲
终审：唐艺军 万 君
