层子模型花絮

日期:2019-09-10编辑作者:新闻资讯
层子模型是我国粒子物理理论士作者于娜5年分析总结当时积累起来的有关实验和理论资料,:提出的相对论性的强子结构模型,其基本物理假定是,强子是山更深层次的粒子,即层子与反层子构成的(普通重子由三个层子构成,普通介子山一个层子和一个反层子构成)。这些层子满足一定的1965年,我国北京基本粒子理论组,分析了当时理论和实验上的问题,认为对称性的产生和破坏都只能是强子内部的某种结构的反映,于是提出了强子结构的层子模型。层子模型认为,物质结构有无限的层次,在粒子层次上的构成组分是层子。但层子并不是物质最终的组成部分,可能包含更深层次的结构。因此层子的种类也可能不止三种。强子是层子或层子与反层子的束缚态。强子所参与的相互作用归结为层子所参与的相互作用。该模型还唯象地引入了强子中的层子波函数,以反映强子的内部结构,并用相对论协变的方法计算了强子的各种弱作用衰变和电磁作用衰变的衰变率,理论与实验符合较好。此外,通过层子所参与的相互作用,将介子和重子的性质联系起来,纷繁的粒子物理现象开始呈现出有机联系的、统一的图象。因此,层子模型对于人们认识强子的内部结构,无疑是一个很大的进展。 一、层子模型提出的时代背景 20世纪中期,是粒子物理学从其母体——原子核物理学中脱胎出来并渐趋成熟之际。强子结构理论是这一时期粒子物理学蓬勃发展的一个重要方面。 1949年,费米与杨振宁合作,提出了π介子是由核子与反核子组成的假说。他们的理论具有一定的合理性,不过却难以解释后来发现的A粒子等所谓“奇异粒子”的构成。1955年,盖尔曼(M.Cell-Mann)与西岛和彦(K.Nishijima)总结分析了奇异粒子的性质,发现它们的量子数之间满足一个统一的简单关系式。在此基础上和在费米—杨模型的启发下,坂田昌一进一步把更为基本的粒子数扩充至质子、中子和A粒子三种,称之为“基础粒子”,认为各种介子是由基础粒子及其反粒子构成。然而这种理论却无法解释重子的组成。1961年,盖尔曼与纽曼(Y.Ne'eman)在坂田模型的基础上,提出了基本粒子SU对称性的八重态方案。1964年在对称性理论基础上预言的新粒子Ω—被发现,从而有力地支持了SU对称性理论。同年,盖尔曼与兹维格分别提出了强子(包括各种介子和重子等)由带分数电荷的粒子组成的假说。盖尔曼称这种假想的粒子为“夸克”,而兹维格则称之为“艾思”,后世通用“夸克”之名。夸克模型统一地解释了包括重子与介子在内的强子的组成,获得了很大的成功。截止到1965年,已发现的“基本粒子”数目达到107种,这与化学元素的数目相当。“基本粒子”数目如此之多,以至于“基本”二字已名不副实了。 在国际物理学界不断深入探讨物质微观结构的同时,我国对物质结构的认识也在不断深入。 1955年1月15日,在中共中央书记处扩大会议上,毛泽东主席向与会的钱三强询问有关原子核及核子的组成问题。钱三强根据当时的物理学发展水平,向毛泽东解释,质子和中子是最小的、不可再分的基本粒子。毛泽东说:“我看不见得吧。从哲学的观点来看,物质是无限可分的。质子、中子、电子,还应该是可分的,一分为二,对立统一嘛!不过,现在的实验条件不具备,将来会证明是可分的。你们信不信?你们不信,反正我信。”[1] 毛泽东关于物质无限可分的思想,引起了一些学者的注意。 1963年,《自然辩证法研究通讯》登出了译自俄文的坂田昌一的文章《基本粒子的新概念》。坂田在文中表明,其关于基本粒子结构的思想,是遵循恩格斯关于“分子、原子不过是物质分割的无穷系列中的各个关节点”的思想和列宁关于“电子也是不可穷尽的”观点的结果。该文引起了毛泽东的注意,1964年8月18日,他在与龚育之等一批哲学工作者谈话时,对坂田的文章表示极为赞赏,并再次阐述了物质无限可分的思想。[2] 同年8月下旬,在北京召开了由44个国家与地区代表参加的“北京科学讨论会”。会议期间,毛泽东在接见作为日本代表团团长的坂田昌一时,当面称赞他:“你的文章写得好”。第二天,毛泽东即约请于光远和周培源到中南海谈话。他从坂田的文章谈起,再一次强调物质是无限可分的。[3] 1965年6月,《红旗》杂志重新翻译刊出了坂田的文章《关于新基本粒子观的对话》,并按照毛泽东谈话的精神,加了编者按语,明确提出物质无限可分的思想。由此引起了科学家和哲学家的热烈讨论。同年9月,《红旗》杂志发表了一批关于在科学技术工作中运用唯物辩证法的文章,其中包括龚育之的《关于物质的无限可分性》一文,另有朱洪元、高崇寿、徐光宪、艾思奇和于光远等人的文章。物质无限可分的思想为我国绝大多数学者普遍接受,在学术界产生了广泛的影响。

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