基本粒子

更新于 2026年10月10日 版权声明
基本粒子

一个新的领域就要出现,或者更确切地说,一个老的领域即将开花,这个领域即所谓基本粒子的研究领域。战前时期,大家对质子、中子、电子、正电子、光子以及中微子已经比较熟悉了,并且在宇宙射线中已经发现了质量约为电子质量200倍的粒子,即所谓介子。这时,世界的组成成份,虽然不象1929年只知道质子、电子和光子,并且用它们已足以解释物质结构时那样简单,但相对说来也还是比较简单的。许多了解情况的物理学家都清楚地认识到,物理学的下一个前沿,将是基本粒子。它们提出了一些最基本的问题,新的实验工具的应用,将会在不远的将来使未知领域取得新的进展。

核物理和固体物理等其它一些领域也是大有前途的。它们提出的问题,虽然十分有趣,对应用来说比粒子物理学甚至还要重要,但却不象粒子物理学提出的问题那样带有根本性,即对改变一些已经确立的概念或是引入一些新的和未曾预料到的概念来说,这些问题还不够普遍、不够新颖、不够贴切。

其它一些和物理学有关,但却在一定程度上离开了物理学主流的学科,比如地球物理学、天体物理学和分子生物学等,看起来也很有发展前途。然而,对一个物理学家来说,他要在这些领域内开展工作,就必须在一个崭新的领域内重新接受训练,并且养成新的思维习惯,而这种习惯是不容易形成的。少数物理学家为转向这些新的领域,作出了必要的努力,有时也取得了相当大的成就。

物理学家如果想站到他们自己学科的最前列的话,他就要转向粒子物理学。(https://www.daowen.com)

战争结束时,宇宙射线仍然是高能粒子的唯一来源。仅当上帝给人们送来一些高能粒子时,人们才能看到它们,而且和物理学的其它领域不同,人们不能通过改变高能粒子的能量或是改变条件来进行实验。另一方面,探测方法已取得了相当大的进展。特别是由于宇宙射线的能量高于当时所有实验室里所能得到的能量,因此有几年里,作为粒子源,宇宙射线一直和加速器相竞争。宇宙射线的另一个明显的优点,是它几乎不要什么成本,对遭受了战争浩劫的欧洲国家来说,这简直就象是上帝的恩赐了。特别是英国和意大利,战后不久就马上恢复了进行宇宙射线研究的传统。

美国的精力主要集中于建造更大的和更优良的加速器,以获得象宇宙射线那样高的能量。而在欧洲,由于财政困难,这种方法至少在短时间内是行不通的,因此他们集中精力改进探测方法。最重要的、也是最简单的进展,是改进了照相乳胶,这种照相乳胶可以单个单个地探测到以接近光速运动的带电粒子。速度较慢的粒子会产生大量电离,因而易于探测;但是对于以接近光速运动的粒子,有效地分析观察到的事件,才具有头等的重要性。英国和意大利的研究人员,用宇宙射线和照相乳胶,成功地取得了一些重要的发现,因而找到了一个省钱而又极有趣的物理学领域。当然,到后来才发现粒子物理学的省钱不过是错觉——事实上,它是耗资最多的物理学领域之一——但到发现这一事实时,经济条件已经改善了,欧洲也能负担得起建造巨型的加速器了。

↑上一章 ↓下一章
关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)