粒子物理學的發(fā)展（課堂PPT）

1、2021/3/291粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展粒子物理粒子物理 (高能物理高能物理)是研究場和粒子的性質(zhì)、運是研究場和粒子的性質(zhì)、運動、相互作用和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學科，也是研究動、相互作用和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學科，也是研究粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)律的學科，是當代物理學發(fā)展的粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)律的學科，是當代物理學發(fā)展的前沿。前沿。1.實驗研究實驗研究:主要是通過高能粒子的相互碰撞，用主要是通過高能粒子的相互碰撞，用實驗手段發(fā)實驗手段發(fā) 現(xiàn)新粒子。到目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)新粒子。到目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了300多多種。種。 采用的試驗設備有加速器、對撞機、探測器、采用的試驗設備有加速器、對撞機、探測器、計算機和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2、計算機和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。2.理論基礎理論基礎是量子場論，是解釋微觀現(xiàn)象的基本是量子場論，是解釋微觀現(xiàn)象的基本理論。理論。2021/3/292楊振寧、李政道大膽提出粒子在弱相互作用中，宇稱不一楊振寧、李政道大膽提出粒子在弱相互作用中，宇稱不一定守恒，定守恒，粒子和粒子和粒子可能是同一種粒子粒子可能是同一種粒子李政道和楊振寧李政道和楊振寧粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/293吳健雄的實驗驗證吳健雄的實驗驗證 吳健雄做了極化鈷吳健雄做了極化鈷60原子核原子核衰變實驗，衰變實驗，將鈷將鈷60置于置于0.01K的低的低溫環(huán)境中的磁場內(nèi)，實溫環(huán)境中的磁場內(nèi)，實驗說明了驗說明了 衰變規(guī)律宇衰變規(guī)

3、律宇稱不守恒，使楊、李的稱不守恒，使楊、李的觀點得到了驗證，打破觀點得到了驗證，打破了人們的傳統(tǒng)觀念。了人們的傳統(tǒng)觀念。吳吳 健健 雄雄粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/294 一、一、粒子的分類粒子的分類 在粒子物理學的發(fā)展過程中，提出過不同的分類方案，在粒子物理學的發(fā)展過程中，提出過不同的分類方案，如如早期按粒子的質(zhì)量分類：光子（早期按粒子的質(zhì)量分類：光子（0）、輕子（輕）、介子）、輕子（輕）、介子（輕子和重子之間）、重子（重）；（輕子和重子之間）、重子（重）；按粒子的壽命分為穩(wěn)定粒子（平均壽命按粒子的壽命分為穩(wěn)定粒子（平均壽命10-18s)和不穩(wěn)定和不穩(wěn)定粒子（平均壽命在粒子

4、（平均壽命在10-20-10-24S）；）；分為粒子和反粒子。分為粒子和反粒子。反粒子：反粒子：反粒子的質(zhì)量、壽命、自旋等與粒子相同，而電荷反粒子的質(zhì)量、壽命、自旋等與粒子相同，而電荷等相加性量子數(shù)與粒子異號。等相加性量子數(shù)與粒子異號。 首先從理論上預言反粒子存在的人，是英國人狄拉克。首先從理論上預言反粒子存在的人，是英國人狄拉克。25歲時狄拉克對量子力學就做出了令人矚目的貢獻。此后他致歲時狄拉克對量子力學就做出了令人矚目的貢獻。此后他致力于建立相對論性電子理論。終于他提出了著名的狄拉克方力于建立相對論性電子理論。終于他提出了著名的狄拉克方程。該方程不僅簡潔、優(yōu)美，而且還能解出實驗的自旋值和程

5、。該方程不僅簡潔、優(yōu)美，而且還能解出實驗的自旋值和磁矩值，精細結(jié)構(gòu)，將量子力學中的康普頓散射、塞曼效應磁矩值，精細結(jié)構(gòu)，將量子力學中的康普頓散射、塞曼效應等事實，通過相對論電子理論統(tǒng)一起來。等事實，通過相對論電子理論統(tǒng)一起來。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/2951955年賽格雷、張伯倫在高能加速年賽格雷、張伯倫在高能加速器上獲得了反質(zhì)子。器上獲得了反質(zhì)子。1956年發(fā)現(xiàn)反年發(fā)現(xiàn)反中子。中子。1959年，我國科學家王淦昌年，我國科學家王淦昌發(fā)現(xiàn)了反西格馬負超子（發(fā)現(xiàn)了反西格馬負超子（ ）。人）。人們又開始想到能否用反質(zhì)子、反中們又開始想到能否用反質(zhì)子、反中子、正電子，組成一個反原

6、子。子、正電子，組成一個反原子。1995年開始，歐洲粒子研究中心的年開始，歐洲粒子研究中心的科學家，在科學家，在(LEAR)低能反質(zhì)子環(huán)低能反質(zhì)子環(huán)中，產(chǎn)生了中，產(chǎn)生了9個反氫原子，雖然它個反氫原子，雖然它們存在的時間僅為三億分之四秒，們存在的時間僅為三億分之四秒，但是，卻將人們對物質(zhì)的認知領域但是，卻將人們對物質(zhì)的認知領域大大擴展了大大擴展了。賽格賽格雷像雷像張伯張伯倫像倫像粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/296現(xiàn)在公認的科學分類方法是現(xiàn)在公認的科學分類方法是按粒子參與相互作用的類型來分按粒子參與相互作用的類型來分。粒子共參與四種相互作用：強相互作用、電磁相互作用、弱相粒子共參

7、與四種相互作用：強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用。由于相互作用和前三種相比太弱，因互作用、引力相互作用。由于相互作用和前三種相比太弱，因此粒子物理學中不考慮它。此粒子物理學中不考慮它。輕子：輕子：主要參與弱作用，帶電的輕子也參與電磁作用，自旋主要參與弱作用，帶電的輕子也參與電磁作用，自旋都是都是1/2，所以是費米子；輕子必定以粒子與反粒子對的形式，所以是費米子；輕子必定以粒子與反粒子對的形式生成湮滅。電子等生成湮滅。電子等6種是輕子，加上它們的反粒子，輕子共種是輕子，加上它們的反粒子，輕子共12種。種。強子：強子：直接參與強相互作用的粒子統(tǒng)稱為強子，強子也參與直接參與強相互作

8、用的粒子統(tǒng)稱為強子，強子也參與弱作用，帶電強子也參與電磁相互作用。強子又分為介子和重弱作用，帶電強子也參與電磁相互作用。強子又分為介子和重子兩類：自旋為整數(shù)或零的稱為介子，如子兩類：自旋為整數(shù)或零的稱為介子，如、K、等；自旋等；自旋為半整數(shù)的稱為重子，如為半整數(shù)的稱為重子，如p、n、等；等；規(guī)范玻色子：規(guī)范玻色子：是傳遞各種相互作用的中介者，它們是傳遞電是傳遞各種相互作用的中介者，它們是傳遞電磁作用的光子；傳遞弱作用的磁作用的光子；傳遞弱作用的W、Z0，傳遞強作用的膠子。，傳遞強作用的膠子。膠子至今未發(fā)現(xiàn)。規(guī)范玻色子都是玻色子。膠子至今未發(fā)現(xiàn)。規(guī)范玻色子都是玻色子。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的

9、發(fā)展2021/3/297二、二、強子結(jié)構(gòu)和夸克理論強子結(jié)構(gòu)和夸克理論1.坂田模型坂田模型 最早提出強子結(jié)構(gòu)模型的是費米和楊振寧，最早提出強子結(jié)構(gòu)模型的是費米和楊振寧，1949年他們年他們提出，提出，介子是由核子（質(zhì)子、中子）和它們的反粒子（反質(zhì)介子是由核子（質(zhì)子、中子）和它們的反粒子（反質(zhì)子和反中子）組成。由于當時反質(zhì)子和反中子尚未發(fā)現(xiàn)，所以，子和反中子）組成。由于當時反質(zhì)子和反中子尚未發(fā)現(xiàn)，所以，這一模型的提出需要一定的知識積累和膽識。這一模型的提出需要一定的知識積累和膽識。 1955年，坂田昌一提出年，坂田昌一提出“坂田模型坂田模型”：強子都是由質(zhì)子、：強子都是由質(zhì)子、中子和中子和超子以及

10、它們的反粒子組成。這些粒子稱為基礎粒子。超子以及它們的反粒子組成。這些粒子稱為基礎粒子。2.八重法八重法 1961年，美國物理學家蓋爾曼年，美國物理學家蓋爾曼(M.Gell-Mann)和尼曼和尼曼(Y.Neeman) 提出用提出用SU(3)對稱性對強子進行分類的對稱性對強子進行分類的 “八重法八重法”。這一方法概括了當時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大量粒子，并預言了這一方法概括了當時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大量粒子，并預言了-1粒子粒子的存在。這一預言于的存在。這一預言于1964年被實驗證實。年被實驗證實。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/2983.夸克理論夸克理論 1964年蓋爾曼進一步提出假設，即作為年蓋爾曼

11、進一步提出假設，即作為SU(3)群的物理基礎的群的物理基礎的三重態(tài)，不僅僅是某種數(shù)學框架，而是三種不同的粒子：上夸克三重態(tài)，不僅僅是某種數(shù)學框架，而是三種不同的粒子：上夸克(u)、下夸克、下夸克(d)、奇異夸克、奇異夸克(s)。并提出強子結(jié)構(gòu)的。并提出強子結(jié)構(gòu)的“夸克夸克”模型：模型：他認為夸克是自然界中更基本的組成粒子，所有強子都是由三種他認為夸克是自然界中更基本的組成粒子，所有強子都是由三種夸克和它們的反粒子組成?？淇撕退鼈兊姆戳Ｗ咏M成?？淇诵再|(zhì)：夸克性質(zhì)：夸克必須是費米子?？淇吮仨毷琴M米子。因為費米子可以構(gòu)成費米子，因為費米子可以構(gòu)成費米子，也可以構(gòu)成玻色子；而玻色子只能構(gòu)成玻色子，不能

12、構(gòu)成費米子。也可以構(gòu)成玻色子；而玻色子只能構(gòu)成玻色子，不能構(gòu)成費米子?？淇司哂蟹謹?shù)電荷。夸克具有分數(shù)電荷。上夸克的電荷為上夸克的電荷為2e/3，下夸克的電荷為，下夸克的電荷為-e/3，奇異夸克的電荷也為奇異夸克的電荷也為-e/3。夸克帶有色荷夸克帶有色荷：紅色：紅色(R)、黃色、黃色(Y)、綠色綠色(G)。這些色荷決定夸克參與強相互作用的強弱程度。這些色荷決定夸克參與強相互作用的強弱程度。標準模型：標準模型：中子中子由由2個下夸克和個下夸克和1個上夸克構(gòu)成，寫作個上夸克構(gòu)成，寫作(udd)；質(zhì)子質(zhì)子則由則由2上夸克和上夸克和1下夸克構(gòu)成，記為下夸克構(gòu)成，記為(uud)。在強子內(nèi)部，夸克通過。在

13、強子內(nèi)部，夸克通過膠子傳遞強相互作用。膠子帶有色荷，彼此有相互作用，可以形膠子傳遞強相互作用。膠子帶有色荷，彼此有相互作用，可以形成膠子成膠子-膠子束縛態(tài)（即膠球）。膠子束縛態(tài)（即膠球）。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/299由于夸克模型能夠成由于夸克模型能夠成功的解釋許多已知事功的解釋許多已知事實，把極為復雜的事實，把極為復雜的事情變得非常簡單，而情變得非常簡單，而且在說明強子分類和且在說明強子分類和質(zhì)量譜等方面非常成質(zhì)量譜等方面非常成功，所以這一模型為功，所以這一模型為大多數(shù)人所接受。大多數(shù)人所接受。 1969年，蓋爾曼獲得年，蓋爾曼獲得諾貝爾物理學獎。諾貝爾物理學獎。蓋爾曼

14、像蓋爾曼像粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/29104.桀夸克的發(fā)現(xiàn)桀夸克的發(fā)現(xiàn) 1974年年8月，月，丁肇中丁肇中領導的研究領導的研究小組，在布魯克海文實驗室的質(zhì)子加小組，在布魯克海文實驗室的質(zhì)子加速器（能量為速器（能量為3.31010eV）上發(fā)現(xiàn)）上發(fā)現(xiàn)了一個新粒子，將其命名為了一個新粒子，將其命名為“J”，并，并于于11月份宣布。同時在美國西海岸的月份宣布。同時在美國西海岸的斯坦福大學直線加速器中心的斯坦福大學直線加速器中心的里克特里克特小組也發(fā)現(xiàn)了類似的粒子，并將其命小組也發(fā)現(xiàn)了類似的粒子，并將其命名為名為“”。因此，這個粒子就命名為。因此，這個粒子就命名為“J/”。不久在

15、意大利和德國的加速。不久在意大利和德國的加速器上也相繼觀察到這個粒子。為此，器上也相繼觀察到這個粒子。為此，丁肇中和里克特容獲丁肇中和里克特容獲1976年諾貝爾物年諾貝爾物理學獎。理學獎。J/粒子是自旋為粒子是自旋為1的玻色子，質(zhì)量很大，比質(zhì)子質(zhì)量還大的玻色子，質(zhì)量很大，比質(zhì)子質(zhì)量還大3倍多。它的電荷倍多。它的電荷是是2e/3；但壽命卻出奇的長，達到；但壽命卻出奇的長，達到10-20秒，是類似能量的典型強子的秒，是類似能量的典型強子的1000多倍。多倍。 為了說明為了說明J/粒子的性質(zhì)，人們提出了一種新的夸克粒子的性質(zhì)，人們提出了一種新的夸克-桀夸克（桀夸克（c夸克）?？淇耍?。 J/粒子是由一

16、個桀夸克和一個反桀夸克組成的束縛態(tài)。粒子是由一個桀夸克和一個反桀夸克組成的束縛態(tài)。里克特里克特粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/29115. 底夸克底夸克(b)和頂夸克和頂夸克(t) 根據(jù)基本粒子的發(fā)現(xiàn)歷史，可將夸克分為三代，第一代夸克根據(jù)基本粒子的發(fā)現(xiàn)歷史，可將夸克分為三代，第一代夸克為上夸克和下夸克為上夸克和下夸克(u、d)；第二代為奇異夸克和桀夸克；第二代為奇異夸克和桀夸克(s、c)。 從從20世紀世紀70年代，人們開始尋找第三代夸克年代，人們開始尋找第三代夸克-底夸克底夸克(b)和頂和頂夸克夸克(t)。1984年，歐洲核子中心（年，歐洲核子中心（CERN）發(fā)現(xiàn)了頂夸克的痕跡

17、。）發(fā)現(xiàn)了頂夸克的痕跡。但真正找到它們卻非常困難。但真正找到它們卻非常困難。1992年年5月，費米實驗室利用月，費米實驗室利用Tevatron對撞機對撞機(加速器長加速器長6.4公里公里)尋找頂夸克，參加實驗的是兩尋找頂夸克，參加實驗的是兩個國際性合作組：個國際性合作組：CDF和和D0，共，共800多人。多人。1994年終于觀察到頂年終于觀察到頂夸克的實驗證據(jù)，并測定了其質(zhì)量。但它比同一代的底夸克重夸克的實驗證據(jù)，并測定了其質(zhì)量。但它比同一代的底夸克重30多倍，是質(zhì)子質(zhì)量的多倍，是質(zhì)子質(zhì)量的180多倍，是最輕的上夸克的多倍，是最輕的上夸克的30000多倍，大多倍，大大出乎人們的預料。大出乎人們

18、的預料。 在標準模型中，質(zhì)量認作為一個基本常數(shù)，它是根據(jù)實驗數(shù)在標準模型中，質(zhì)量認作為一個基本常數(shù)，它是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，人為的加到理論中去的。據(jù)，人為的加到理論中去的。但為什么夸克有三代的劃分？三代但為什么夸克有三代的劃分？三代間的質(zhì)量為什么相差懸殊？有沒有第四代？是什么因素決定了它間的質(zhì)量為什么相差懸殊？有沒有第四代？是什么因素決定了它們的質(zhì)量的大小等等問題都在等待答案。們的質(zhì)量的大小等等問題都在等待答案。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/29126.夸克囚禁夸克囚禁 在目前的認識水平上，夸克是最小的物質(zhì)粒子，在構(gòu)成強子在目前的認識水平上，夸克是最小的物質(zhì)粒子，在構(gòu)成強子時，夸克之

19、間的作用還要借助膠子，就象傳遞電磁作用的媒介粒子時，夸克之間的作用還要借助膠子，就象傳遞電磁作用的媒介粒子-光子一樣。由于夸克所帶色荷有三種，所以膠子有光子一樣。由于夸克所帶色荷有三種，所以膠子有8種。一般地，種。一般地，介子由一個夸克和一個反夸克構(gòu)成，重子由三個夸克構(gòu)成。這些正介子由一個夸克和一個反夸克構(gòu)成，重子由三個夸克構(gòu)成。這些正反夸克之間的相互作用是通過交換膠子來完成的。約束核子在原子反夸克之間的相互作用是通過交換膠子來完成的。約束核子在原子核內(nèi)的力是核力，約束夸克在重子和介子內(nèi)的力是核內(nèi)的力是核力，約束夸克在重子和介子內(nèi)的力是“色力色力”。不同。不同的是核力對核子的約束是有限的，在外

20、界作用下，如放射性元素，的是核力對核子的約束是有限的，在外界作用下，如放射性元素，核子脫離原子核并不是非常困難。但是色力卻使夸克不可跨越，從核子脫離原子核并不是非常困難。但是色力卻使夸克不可跨越，從實驗情況看，人們從未發(fā)現(xiàn)單個、自由的夸克，只有實驗情況看，人們從未發(fā)現(xiàn)單個、自由的夸克，只有2個或個或3個夸個夸克的集合體才能處于自由狀態(tài)，通常情況下，夸克總是被約束在質(zhì)克的集合體才能處于自由狀態(tài)，通常情況下，夸克總是被約束在質(zhì)子和中子內(nèi)部?？淇艘獩_破色力的束縛成為自由夸克幾乎是不可能子和中子內(nèi)部?？淇艘獩_破色力的束縛成為自由夸克幾乎是不可能的。這種現(xiàn)象稱作的。這種現(xiàn)象稱作“夸克囚禁夸克囚禁”。 但

21、與此同時，粒子加速器上的實驗，卻顯示質(zhì)子中的夸克粒但與此同時，粒子加速器上的實驗，卻顯示質(zhì)子中的夸克粒子間，好像并沒有相互作用力。這是當時科學研究無法完全解釋的子間，好像并沒有相互作用力。這是當時科學研究無法完全解釋的問題。只有了解夸克之間的相互作用力的性質(zhì)，才有可能得到單個問題。只有了解夸克之間的相互作用力的性質(zhì)，才有可能得到單個的自由夸克，從而解決這個難題。的自由夸克，從而解決這個難題。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/2913“弦弦”模型：模型：關于關于“夸克囚禁夸克囚禁”，意大利和美國物理學家曾提出，意大利和美國物理學家曾提出“弦弦”模型來解釋。模型來解釋。1968年，意大

22、利的年，意大利的維尼基亞諾維尼基亞諾(Vineziano)找到找到了一個與量子場論無關的函數(shù)，它能很好的描述強子的許多特征。了一個與量子場論無關的函數(shù)，它能很好的描述強子的許多特征。但如果用這個函數(shù)描述粒子的性質(zhì)，粒子將等效成一根一維弦。這但如果用這個函數(shù)描述粒子的性質(zhì)，粒子將等效成一根一維弦。這意味著粒子的點狀結(jié)構(gòu)將被一根意味著粒子的點狀結(jié)構(gòu)將被一根“弦弦”來代替。最初引用來代替。最初引用“弦弦”概概念的是美國加州理工學院的念的是美國加州理工學院的許瓦茲許瓦茲(J.G.Schwarz)和和舍科舍科(Sherk)。由于舊弦理論存在很多問題，從由于舊弦理論存在很多問題，從1979年起，許瓦茲又和

23、格林年起，許瓦茲又和格林(M.B.Green)合作合作(舍科已去世舍科已去世)，共同致力于弦理論的改造。在這個，共同致力于弦理論的改造。在這個模型中，介子中的正反夸克就象系于一根模型中，介子中的正反夸克就象系于一根“弦弦”的兩端。重子中的的兩端。重子中的三個夸克則由三個三個夸克則由三個“弦弦”連系著。這樣，夸克間的距離越遠，連系著。這樣，夸克間的距離越遠，弦弦的的張力就越大，即色力隨著距離的增大而增大，因此夸克不可能掙脫張力就越大，即色力隨著距離的增大而增大，因此夸克不可能掙脫“弦弦”的作用而變?yōu)榈淖饔枚優(yōu)椤白杂煽淇俗杂煽淇恕薄？淇酥荒茉?。夸克只能在“弦弦”的控制下，的控制下，在距離較近時，

24、獲得在距離較近時，獲得“漸進自由漸進自由”。 弦有開弦和閉弦兩種，弦的線度為普朗克長度。單弦的每一振動弦有開弦和閉弦兩種，弦的線度為普朗克長度。單弦的每一振動模式，都對應一種粒子，粒子間的基本相互作用就是弦的分裂和接模式，都對應一種粒子，粒子間的基本相互作用就是弦的分裂和接合。當兩段單弦相碰時，它能通過端點的接合形成第三根弦，第三合。當兩段單弦相碰時，它能通過端點的接合形成第三根弦，第三根弦又形成最終的兩根弦。根弦又形成最終的兩根弦。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/2914“漸近自由漸近自由”理論：理論：1973年，正在普林斯頓大學攻讀博士學位年，正在普林斯頓大學攻讀博士學位的的

25、維爾切克維爾切克和其導師和其導師格羅斯格羅斯共同發(fā)表了一篇論文，提出強作用共同發(fā)表了一篇論文，提出強作用理論中的理論中的“漸近自由漸近自由”現(xiàn)象。同年，正在哈佛大學攻讀博士學現(xiàn)象。同年，正在哈佛大學攻讀博士學位的位的波利策也波利策也獨立發(fā)表的一篇論文，提出了同樣的理論。獨立發(fā)表的一篇論文，提出了同樣的理論。 “漸近自由漸近自由”理論，用數(shù)學模型解釋了夸克的上述神秘行理論，用數(shù)學模型解釋了夸克的上述神秘行為。理論認為，強作用力會隨夸克彼此間距離的增加而增大，為。理論認為，強作用力會隨夸克彼此間距離的增加而增大，因此沒有夸克可以從原子核中向外遷移獲得真正的自由。這些因此沒有夸克可以從原子核中向外遷

26、移獲得真正的自由。這些夸克會永久地被結(jié)合在一起，因此不可能找到單個的夸克。同夸克會永久地被結(jié)合在一起，因此不可能找到單個的夸克。同樣根據(jù)樣根據(jù)“漸近自由漸近自由”理論，強作用力會隨夸克間距離變小而減理論，強作用力會隨夸克間距離變小而減弱，這就意味著約束在質(zhì)子等內(nèi)部的夸克，在彼此距離足夠小弱，這就意味著約束在質(zhì)子等內(nèi)部的夸克，在彼此距離足夠小時，將近乎自由地進行運動。時，將近乎自由地進行運動。 這個發(fā)現(xiàn)導致了這個發(fā)現(xiàn)導致了“量子色動力學量子色動力學”(QCD)的誕生，這是一的誕生，這是一個關于強相互作用的理論。個關于強相互作用的理論。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/2915 這三位

27、美國科學家戴維這三位美國科學家戴維格羅斯、戴維格羅斯、戴維波利策和弗蘭克波利策和弗蘭克維爾切克，因發(fā)現(xiàn)粒子強維爾切克，因發(fā)現(xiàn)粒子強相互作用理論中的漸近自由現(xiàn)象，榮獲相互作用理論中的漸近自由現(xiàn)象，榮獲2004年度諾貝爾物理學獎。諾貝爾獎評選年度諾貝爾物理學獎。諾貝爾獎評選委員會稱頌這委員會稱頌這3位粒子物理學家的發(fā)現(xiàn)為：位粒子物理學家的發(fā)現(xiàn)為：“夸克世界中的一個燦爛發(fā)現(xiàn)夸克世界中的一個燦爛發(fā)現(xiàn)”。粒子物理學的發(fā)展粒子物理學的發(fā)展2021/3/29167.質(zhì)疑質(zhì)疑 自從自從 60年代科學家們提出夸克這一設想后，全世界的物理年代科學家們提出夸克這一設想后，全世界的物理學家花費了巨大的財力、物力和人力

28、，設計出了多種夸克模型，學家花費了巨大的財力、物力和人力，設計出了多種夸克模型，建造高能電子對撞機。雖然一些實驗現(xiàn)象建造高能電子對撞機。雖然一些實驗現(xiàn)象“證實證實”夸克（或?qū)幼樱┛淇耍ɑ驅(qū)幼樱┑拇嬖冢欢鴨蝹€的夸克（或?qū)幼樱┲两裎吹拇嬖?，然而單個的夸克（或?qū)幼樱┲两裎?找到。對此，粒子學找到。對此，粒子學家們的解釋是：因為夸克（層子）是極不穩(wěn)定的、家們的解釋是：因為夸克（層子）是極不穩(wěn)定的、”壽命極短的壽命極短的粒子，它只能在束縛態(tài)內(nèi)穩(wěn)定存在，而不能單個存在。粒子，它只能在束縛態(tài)內(nèi)穩(wěn)定存在，而不能單個存在。 1996年年2月月26日，日，光明日報光明日報發(fā)表了天津大學崔君達教授發(fā)表了天津大學崔君達教授的文章的文章夸克存在嗎夸克存在嗎，