粒子物理发展史话
粒子物理发展史话是一门研究物质组成最小单元 - 基本粒子的性质和其相互作用规律的一门学科。经过半个多世纪的努力,科学家们发现组成原子核的中子和质子不是基本的,物质是由夸克组成的。夸克与轻子组成基本粒子世界。
一、夸克有几种?
夸克是一种基本粒子,科学家们发现了六种夸克。1969年,Gellmann用三种夸克可解释强子排队的规律,获得了诺贝尔物理奖。1974年,丁肇中和Richter发现了J/ψ粒子,这是第四种夸克发现的证据。1977年和1995年,分别发现了第五种和第六种夸克。
二、轻子
轻子是一种基本粒子,科学家们发现了三种轻子:电子、μ和τ。1897年,J.J.Thomson发现了电子,获得了1906年的诺贝尔物理奖。1936年,尼德尔迈耶在云室中发现了μ轻子。1995年,M.L.Perl在美国MarkII上发现了τ轻子,获得了诺贝尔物理奖。
三、中微子
中微子是一种轻子,科学家们发现了三种中微子:νe、νμ和ντ。1930年,泡利提出中微子的假设,数十年后,人们终于探测到它。1950年代,F.Reines通过反应找到中微子存在的证据,获得了1995年诺贝尔物理奖。1960年代,L.M.Lederman、M.Schwartz和J.Steinberger通过实验证明:中微子至少有两种:νe和νμ。2002年,雷蒙德·戴维斯和小柴昌俊因为分别探测来自太阳的中微子和来自大气、超新星爆发的中微子获得诺贝尔物理奖。
四、弱作用和电磁作用的统一以及W±、Z0的发现
弱作用和电磁作用是四种基本力的其中两种。科学家们发现弱力和电磁力是统一的,有迹象表明,弱、电磁和强力是统一的。W±和Z0是弱作用的传递粒子。科学家们通过实验发现弱作用和电磁作用的统一。
五、粒子物理面临的问题
粒子物理面临着许多问题,如夸克的性质、弱作用和电磁作用的统一、宇称是否守恒等。这些问题的解决将对粒子物理的发展产生重要影响。
粒子物理发展史话是一门研究物质组成最小单元 - 基本粒子的性质和其相互作用规律的一门学科。科学家们通过努力,发现了夸克、轻子和中微子,并证明弱作用和电磁作用的统一。