夸克的发现过程

1、百度文库-让每个人平等地提升自我夸克-一个未解之谜夸克对于我们现代的人来说可谓是家喻户晓，随意找一位高中生，甚至是以为初中生，他们也能说出构成质子中子的更小的微粒-夸克。当然现代的物理学家至今还不能一睹夸克的风采，但是夸克的存在性，在当今的 科学界已经不在是一个问题了。虽然这已经不是问题了，但是每个人有他 自己的观点。你能说它是存在的，因为你有世界上最权威的的科学家的论 证，但是每一个理论都少不了实验的验证，缺少了实验，总感觉这个理论 还缺少着些什么。所以科学家们还在坚持不懈的追寻着它的足迹。当然作 为物理学的学生，我当然是希望自己能在这些方面有所贡献，哪怕是一点 点微不足道的努力。希望在不久

2、的将来人们就能真正的见到夸克。并且让 这位宇宙的起源能提供一点证据。夸克的提出到，理论发展，到一种一种的夸克被科学家所寻找到，再 到后来夸克被科学界所接受，最后到不久的将来夸克真正的被人们所亲眼 观察到。人们对夸克的认识道路是曲折的。在JJ汤姆逊发现电子之前，人们一直认为原子是构成物质的最小微粒。1897 年，汤姆逊运用的一个阴极射线管，外加上电场和磁场，发现了电子的偏 移，从而发现了这种由原子发出的，带有负点的，质量为原子核的1836分之一的微小粒子。于是，原子再也不是不可再分的了。之后人们就对原子 内部进行了进一步的了解。从汤姆逊本人提出的电子均匀镶嵌在原子内部（又可以叫做枣糕模型）。到卢

3、瑟福的a粒子散射实验后提出的，卢瑟福核 式模型，到波尔的轨道量子化，再到最后的电子云模型（我觉得是由于不 确定关系造成的）。人们开始越来越了解原子核内部的事情， 知道了原子是 由原子核（内部有质子和中子）和核外电子组成。但是质子和中子是不是 最小的粒子了呢？有没有比这更加小的粒子了呢？问题又再一次摆在了人 类的面前。由于前面的借鉴，人们不再轻易的做出结论，他们想通过实验 来证明。当然想知道是不是有更小的粒子，自然是看如果将原子在一些极 端的情况下，发生碰撞，看看碰撞完后，会产生哪些粒子。20世纪30年代中期，人们发明了粒子加速器，就是一种环形的磁场， 带点的粒子就能在磁场中作圆周运动，在两个半

4、圆形磁场中间加上加速电 场，是电子在减速电场的作用下不断加速，一直接近光速（所有粒子的相 速度是无法超越光速的）。然后让两个或者更多的粒子相向而行，直到相撞。 科学家们通过撞击能够把粒子打碎， 观察碰撞到底能产生什么。20世纪50 年代，唐纳德格拉泽发明了“气泡室”，将亚原子粒子加速到接近光速， 然后抛出这个充满氢气的低压气泡室。这些粒子碰撞到质子后，质子分裂 为一群陌生的新粒子。这些粒子从碰撞点扩散时，都会留下一个极其微小 的气泡，暴露了它们的踪迹。科学家无法看到粒子本身，却可以看到这些 气泡的踪迹。这就是人们最早观察到的夸克吧。只不过人们只能观察到的 是夸克的运动的轨迹，而没有真正的看见它

5、。说到夸克的发现，不得不提一个人，那就是盖尔曼。1929年9月15日盖尔曼出生于纽约的一个犹太家庭里。童年时就对科学有浓厚兴趣，少 年才俊，14岁从进入耶鲁大学，1948年获学士学位，继转麻省理工学院， 三年后获博士学位，年仅22岁。1951年盖尔曼到普林斯顿大学高等研究所 工作。1953年到芝加哥大学当讲师.参加到以费米为核心的研究集体之中， 1955年盖尔曼到加州理工学院当理论物理学副教授，年后升正教授，成为 加州理工学院最年轻的终身教授。虽然他本人在沟通上是有些问题的，但 是可能正是一些方面的缺陷造就了其在其他方面的能力高人一等，他有着 别人没有的远见和认识。1962年，斯坦福大学开始建

6、造加速器，1964年， 通过自己的一些实验，他预言了夸克的存在。当时，盖尔曼把流代数引进 场论，抛弃了场论中的某些错误而保持了流代数的对易关系.其中又经过 了许多科学家的努力（比如阿德勒比约）。之后他又用了许多并行的方法， 其中最具有思辩性的是点状结构.流代数的求和规则暗示了点状结构，但 并不是非要求点状结构不可.然而比约肯根据这种暗示，结合雷吉极点等 其它一些使求和规则收敛的强相互作用概念，自然地得出了结构函数标定 无关性.标定无关性提出后，很多人不相信.正如弗里德曼所说：“这些观点提 出来了，我们并不完全确认.他是一个年青人，我们感到他的想法是惊人 的.我们预料看不到点状结构，他说的只是一大堆废话.”可见一个理论的 提出到被接受需要很长的时间，而一个理论的理出也是非常需要勇气的。 1967,1967,1970年 一系列的实验完成了。至U后来的子深度非弹性散射、电 子一正电子碰撞、质子一反质子碰撞、强子喷注都显示了夸克一夸克相互 作用.所有这些都强有力地证明了强子的夸克结构。当然不得不提一下，盖尔曼在 2010年受华中师范大学物理粒子研究所