粒子物理新貌

关于基本粒子物理,由于它在当代物理学中所占的显而易见的重要性,本刊已发表了不少文章,包括实验与理论两个方面.但如何生动而又通俗地来向读者系统介绍这一学科,一直是本刊的一个心愿.黄克孙教授去年在我国讲学期间应本刊要求撰写了这篇《粒子物理新貌》.黄克孙教授是国际知名的粒子理论物理学家,相信由他来撰写的这篇文章是很合适的.     

跃跃乎,“上帝粒子”?

且惊且喜:LHC首战告捷众所周知,当今国际物理学界的头等新闻乃是,欧洲核子研究中心(CERN)宣布:大型强子对撞机(LHC)的探测器发现了疑似的希格斯(玻色)粒子,其质量为125.3(±0.6)GeV,接近预测质量范围的下限值。LHC继另外两台大型高能粒子加速器LEP和     

粒子物理的新前沿

夸克和轻子表现为物质的基本成分。此外可能还要加上弱力和电磁力的统一理论以及强(核)力的新理论的场粒子,或媒介物。本文简述了这幅新图象的若干主要的证据,并指出了一些尚待回答的问题。     

日本战前的粒子物理

1935年在日本诞生了核力介子理论。1945年也是在日本释放了核力。1935年汤川秀树宣布了一种新的基本粒子的预言,其质量在电子质量和质子质量之间,后来命名为“介子”,意思是说介乎于中间的粒子,用来解释在原子核里结合核子的力(质子和中子)。介子已成为三种基本粒子之一,另外还有baryon(重子、包括核子)Lepton(轻子如电子和中微子)。然而介子和重子不再被看作是最基本的粒子,因为今天它们被认为是由夸克构成。虽然汤川秀树从来没有离开过日本去国外,可他在预言介子存在时,他和同事的研究有助于展开了20世纪初西方科学的国际扩展。1949年,汤川秀树获得诺贝尔物理奖时,他已经在日本建立了兴盛的基本粒     

粒子物理发展的新趋势

粒子物理发展的新趋势西南交通大学教授焦善庆自贡教育学院教授蓝其开数十年来,人们认为组成物质的最小单元———夸克（即层子）是不可再分的点粒子,据此建立起来的标准模型,长期以来一直统治着基本粒子领域的研究,并且已取得巨大成功。然而夸克是否有亚结构,也一直...     

粒子物理学到了转折关头

●作为一种尚未被人知晓、然而却为其他粒子产生质量的希格斯玻色子,是完成并确认粒子物理标准模型所需的最后一个要素。希格斯玻色子将扩展标准模型希格斯玻色子的发现或将使标准模型更为完整。让我们暂且同意,大型强子对撞机(LHC)的探测器ATLAS以及紧凑型μ介子螺线管已经发现了一个质量约125千兆电子伏特(GeV)的希格斯玻色子。虽然     

参加全苏高能粒子物理会议纪要

近几年来,原子能科学和工业的进展极为迅速,去年7月初苏联科学院在莫斯科召开的和平利用原子能会议以及同年8月同在日内瓦开的和平利用原子能国际会议的辉煌成就(见科学通报1955年9月王淦昌文和12月涂长望文),就充分证明了这点。但科学家们对于蕴藏着原子能的原子核,以及组成原子核的中子、质子和其他元粒子(即基本粒子)的性质以及与此相关的核力问题,还是知道得比较少。近年来科学家们在宇宙线实验和高能加速器的实验中,还发现当某几种粒子能量很高时与质子或中子碰撞后会产生各种元粒子,如介子、重介子、超子、反质子等。这些元粒子的产生,显然表示物质构造的复杂情况。同时我们也相信:弄清楚这些元粒子的性质和它们间的相互关系,     

拯救乖鸟鹊鸲

20世纪60年代后期,塞舌尔鹊鸲离彻底灭绝仅有毫厘之遥。当时,这种小小的黑羽鸟儿总共只剩下不到20只,而且全都生活在塞舌尔群岛中的一个海岛上。哪怕再出现一次强风暴或者疫病流行,塞舌尔鹊鸲就可能遭到灭绝之灾。     

中国在粒子物理领域获得优势

根据中国经济快速发展的形势和中国领导人对加强科技发展的承诺,以及经改造后的北京正负电子对撞机获取能力的提高(100倍),不难想象,未来的某些粒子将会出现中国名字。去年12月5日《约纽时报》撰文认为——     

广州粒子物理理论讨论会记盛

1980年广州粒子物理理论讨论会于1月5日至1月10日在风景秀丽的从化温泉举行.一片春风拂岭南流溪河畔集群贤     

当前粒子物理研究的新困难

“间隙阵发效应”实验发现(1992),在多重强子产生过程中电荷—电荷相互作用很强.微扰量子色动力学与量子电动力学的计算结果只有实验值的百分之一.л介子产生对碰撞质子自旋的依赖实验(1980--1991)指出:电荷(同位旋)与自旋之间存在动力学关联,然而量子色动力学的计算得到零结果.强子动量与质量的关联,不同强子间的质量关联,以及质量起源问题,都要求加强非微扰量子场论的研究.量子解析动力学在公理化场论基础上综合了四方面的研究:(1)     

夸克模型——今日的粒子物理

由于夸克模型的提出,人们对粒子物理的认识有了很大的进步。但是有关夸克的禁闭问题,至今仍是一个没有解决的难题。著名物理学家李政道教授提出了一种新的方案,把真空看作一种完全的抗色电介质,从而解决了夸克的禁闭问题,并且避开了量子色动力学在处理这类问题上遇到的红外发散困难。     

粒子物理和我们的日常生活世界

在一本有影响的物理学期刊上,罗伯特·卡恩提出,他探索的领域─-粒子物理对于认识我们的日常生活是必要的。他说,"粒子物理学家建造了周长达几千米的各种加速器和篮球场穹形物大小的探测器,最终不仅为了发现t夸克和希格斯玻色子,而且是因为它是认识我们的日常生活为什么是     

LEP运转一年后的粒子物理

Z~0玻色子已经由珍奇的罕见物变成一个宽阔能区中的探索工具.欧洲核子研究中心(CERN)的一台大型电子-正电子对撞机LEP已产生够多的Z~0,致使粒子物理和宇宙学的许多预言得以检验.     

粒子物理现状和前景(上)

构成微观世界的基本组分和基本力 在20世纪早期，就已经确立了所有物质都是由基本组份——原子组成的理论。直到今天，物理学研究还保持追寻物质基本单元的观念。然而，关于构成物质的基本组份的认识，这100年间在不断发展。原子一开始它自己就成了它不是基本组份的证据，而更像是具有亚结构的物体：它们是由很小的原子核和围绕它的电子壳组成的(日益强大的粒子加速器使我们能更详     

粒子物理理论发展的回顾与展望

在费米提出β衰变的现象性理论以后,经历了差不多半个世纪,终于在去年发现了电弱统一理论所预言的、传递弱相互作用的中间破色子:W~+、W~-和Z~0。这是物理学发展过程中的一个里程碑。回过头来看一看走过的道路,考虑一下实验提出了哪一些问题,理论又解决了其中的哪一些问题,下一步该怎么办,现在是一个适当的时机。量子力学的发现是物理学发展过程中一个阶段的完成。认识深入到原子这一层次的物质结构的基本规律在原则上完成了。留下的工作是如何应用这些基本规律去解决具体问题。这主要是方法问题,而不是原理问题。在本世     

粒子物理现状和前景(下)

微观世界理论的检验电弱作用的精确检验在过去几年 ,标准模型的正确性已被几个加速器上的实验所验证。LEP、SLC、Tevatron和HERA已经记录和分析了大量的资料 ,结果以非常高的精度确认了标准模型的所有预言 ,在一些例子中其精度比0 1%还好。标准模型已作为一个基本理论被建立。因此 ,任何更高级的理论都必须作为一种特殊情况而包含标准模型。LEP以很高的精度测定了弱作用中性场量子Z和带电场量子W的性质。通过观测在碰撞实验中Z是如何产生的 ,可以把中微子种类的数目减少到2 994±0 012。这个结果意味着轻子和夸克只能有三个家族。电…