粒子的探索與研究

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年美國費米實驗室的科學家們又發(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驗證據(jù)，這兩味新夸克就是粲夸克c和底夸克b。1995年3月美國費米實驗室宣布，他們的兩個研究小組各自獨立的發(fā)現(xiàn)了頂夸克t。

在已經(jīng)知道的436種強子中，介子是由一對正反夸克組成的，重子是由三個夸克組成的，反重子是由三個反夸克組成的。

不同的夸克是如何結合在一起組成強子的呢？膠子是傳遞夸克之間相互作用的媒介粒子。1979年丁肇中證實了膠子的存在?？淇司哂幸恍┢嫣氐男再|(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)自由夸克的實驗都沒有成功。這就是說夸克都被禁閉在束縛態(tài)中，這稱為夸克禁閉。實驗發(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”。關于夸克的一些性質(zhì)目前知道的還很少，有待進一步探索。

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驗結果，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，這也就是關于粒子物理的標準模型。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作圓周運動。于是就有