關于世界本質的探索,人類自古以來從未停止過。
早在兩千多年前,古希臘哲學家德謨克利特就提出了著名的“原子論”。
該理論認為:
1、世間萬物,均由極小的原子微粒構成;
2、原子是實心物質,不可再分;
3、宇宙的本源是原子和虛空,原子組成物質,虛空是原子運動的場所。
用現在的觀點看,德謨克利特的理論依然稱得上驚艷。
他構想出原子這樣一種基本粒子,通過排列組合,形成萬物,符合大自然的簡潔之美。
因此,原子論一直統治學界一千多年。
直到1803年,英國化學家道爾頓繼承了古希臘的原子論和牛頓的微粒說,發表了集大成之作的現代原子論。
其核心思想是:
1、組成不同物質的原子是不同的;
2、不同原子之間可以通過化學反應形成新的物質。
可以明顯看出,道爾頓的原子論相比德謨克利特的原子論,深度不可同日而語。
而且道爾頓是通過大量的化學實驗和測量工作,才得出了這個結論。
因此,他的原子論代替了古希臘原子論,繼續統治學界近100年。
直到1897年,湯姆遜發現了電子,人類終于揭開了原子內部的奧秘。
原來,原子并不是基本粒子!
于是,關于原子結構的研究成為重點。
很快,質子、中子被發現,中微子概念被提出。
前面說過,1936年,安德森在宇宙射線中發現了μ子。
當時的物理學家們雖然很高興,但同時也非常困惑。
因為μ子的出現破壞了“宇宙的簡潔和美感”。
μ子完全就是放大版的電子,除了質量外,它的所有性質都和電子一樣,什么自旋、同位旋等。
因此,物理學家就奇怪:
“宇宙已經造出了電子,為什么還要造出μ子?”
“這完全是多余的啊。”
誰都解釋不了這個問題。
接著,鮑威爾在1947年又發現了傳遞強力的π介子。
現在的粒子家族變成了:質子、中子、電子、中微子、μ子、π介子、光子。
這里要提一下,π介子按照海森堡的同位旋理論,有三個空間投影,代表了三種電荷狀態。
分別是:π+/π-/π0。
當時的物理學家認為,這些粒子都是基本粒子,不可再分。
很快,宇宙射線領域迎來了超級大爆發。
40年代末至50年代初,物理學家幾乎每個星期,都能從宇宙射線中發現新的粒子。
短短幾年,發現的新粒子就有七八十種。
其中最重要的是美國物理學家羅切斯特和布特勒發現的一批新粒子。
它們可以分為兩類:
第一類稱為【k介子】。(注意,這個字母不讀kei,而是希臘字母,讀卡帕。)
包括k+、k-、k0、反k0。
k介子跟π介子一樣,也是傳遞強力,不過前者的質量比后者更大。
第二類稱為【超子】。
其實超子的本質就是類似質子、中子這樣的重子。(都是由夸克組成)
但是因為它們的質量遠高于質子和中子,于是就稱為“超越一般重子的重子”,簡稱“超子”。
超子包括:Λ、Σ+、Σ0、Σ-、≡0、≡-。(嗯,我也不會讀)
這兩類粒子,全都與強力有關。
這時,大家可能發現一個小問題了。