任天忠
丁肇中等人發(fā)現(xiàn)了靜止質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量3.3倍的J/ψ粒子;1977年美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了比J/ψ重三倍的r粒子,這兩種粒子的發(fā)現(xiàn),是兩味新的夸克及其反夸克存在的實(shí)驗(yàn)證據(jù),這兩味新夸克就是粲夸克c和底夸克b。1995年3月美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室宣布,他們的兩個(gè)研究小組各自獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)了頂夸克t。
在已經(jīng)知道的436種強(qiáng)子中,介子是由一對(duì)正反夸克組成的,重子是由三個(gè)夸克組成的,反重子是由三個(gè)反夸克組成的。
不同的夸克是如何結(jié)合在一起組成強(qiáng)子的呢?膠子是傳遞夸克之間相互作用的媒介粒子。1979年丁肇中證實(shí)了膠子的存在。夸克具有一些奇特的性質(zhì),到目前為止,還無法把夸克從束縛態(tài)中解脫出來,所有試圖產(chǎn)生或發(fā)現(xiàn)自由夸克的實(shí)驗(yàn)都沒有成功。這就是說夸克都被禁閉在束縛態(tài)中,這稱為夸克禁閉。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)夸克之間越靠近相互作用越小,這種性質(zhì)稱為“漸近自由”。關(guān)于夸克的一些性質(zhì)目前知道的還很少,有待進(jìn)一步探索。
我們已經(jīng)知道,傳遞電磁作用的媒介粒子是光子,而1983年發(fā)現(xiàn)的中間玻色子則是傳遞弱相互作用的媒介粒子。這些傳遞相互作用的媒介粒子統(tǒng)稱為規(guī)范玻色子。
五、暗物質(zhì)
在粒子物理發(fā)展的過程中的所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果,都可以用三類基本粒子(即輕子、夸克和規(guī)范玻色子)和四種相互作用(強(qiáng)相互作用、弱相互作用、電磁相互作用、引力相互作用)來解釋,這也就是關(guān)于粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型。暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)為我們又提出了新的課題。
宇宙中存在許多螺旋狀星云,它們是在萬有引力作用下的旋轉(zhuǎn)星系。如果觀察其中質(zhì)量為△m的一小部分,它受到來自質(zhì)量為mt的引力作用,而以速率v作圓周運(yùn)動(dòng)。于是就有