物理中怎麼獲得粒子

① 物理中幾個基本粒子的性質

粒子的基本性質是什麼---(轉) (2008-11-18 17:01:32) 標簽：雜談 分類：物理 （宇宙是一個多層次性的構成結構，每個層次都有自己的本質性屬性和對應的規律．本質是個相對於一定層次的本質，層次一變，本質也要變。本質在人的感覺上對應於本質性現象，且伴有關聯性的非本質性現象。因此，本質具有相對性。宇宙是個復合性的．有絕對的、最一般的、最高的、最單純的構成源始性基元。這是哲學家和物理學家追求的東西！ 也是康德講的理念中的認識對象！是黑格爾的絕對精神，絕對理念！世界本質不變，顯象再時間中持久性的、相繼性的、並列性的繼起！規律自見其中！ 當今實證性的形而上學是有偉大意義的哲學！ 我以下轉的物理學中的一些東西，無疑將證明上述觀點） 一、 基本性質： 1、 質量m：每種粒子具有一定的質量。質量是隨速度變化而變化的。通常給出的是靜止質量。 2、壽命τ：在已發現的數百種基本粒子中，只有59種是穩定的，其它的都不穩定，即經過一段時間就會自動衰變為其它粒子。每種粒子在衰變前平均存在的時間稱為平均壽命，簡稱壽命。壽命也受相對論影響，即不同速度下壽命不同。一般指的是粒子靜止時壽命。粒子的壽命差異很大，質子的壽命為1030年，而最短的壽命只有10-24s。 3、電荷q：任何粒子所帶的電荷都是電子電荷的整數倍，即電子電荷為電荷的最小單位，其值為e=1.6021892×10-19C。 也常用Q表示電荷數，如電子的電荷數為-1，質子的電荷數為+1。中子的電荷數為0。 4、自旋s：每種粒子都有確定的自旋角動量，其值可以用一個自然數（整數）或自然數加1/2（半整數）來表示，即自旋量子數，符號為J。自旋為整數的粒子，統稱為玻色子；自旋為半整數的粒子，統稱為費米子。 5、 重子數B：因為把參與強作用的粒子劃為一類，所以用重子數加以區別。重子的重子數B=1，反重子B= -1，其它的粒子B=0。 6、 輕子數L：輕子只是不參與強作用，所以也劃為一類，用輕子數加以區別。輕子的輕子數L=1，反輕子L= -1，其它的粒子L=0 7、 奇異數S：重子中有些粒子如∧和K0產生快（強作用）衰變慢（弱作用），則劃為一類稱奇異子，用奇異數加以區別，定義∧的奇異數S =+1，K0的奇異數S = -1，其它為S = 0。 8、同位旋I：中子和質子非常相似，海森堡認為是一種粒子的兩種不同狀態。類似π+π0π-也非常相似，僅電荷態不同，被認為是一種粒子的三種狀態。用同位旋來區別它們細微不同。核子的同位旋I=1/2，約定其第三分量I3=+1/2為質子態，I3= -1/2為中子態。介子同位旋取I=1，用I3=+1表示π+，用I3=0表示π0，用I3= -1表示π-。 I與Q、B、S不獨立，實驗證明存在關系：Q= I3+（B+S）/2——該式稱蓋爾曼和西島公式； 又常常用Y表示B+S，即Y=B+S稱超荷。則Q= I3+Y/2 (還有色荷，超荷，味數，等沒有寫上，有點缺失．.........） 二、 基本規律 基本粒子的運動轉化除了遵守一些經典的物理規律外，還遵守一些微觀世界中特殊的規律。現代物理認為守恆定律是由時空的對稱性質引起的。 遵守的經典物理規律是： 1、 能量守恆定律：由時間平移對稱引起。在低速情況下存在質量守恆定律。 2、 動量守恆定律：由空間平移對稱引起。 3、 角動量守恆定律：由空間旋轉對稱引起。 4、 電荷守恆定律：由電磁規范對稱引起。 微觀世界的基本規律是： 1、 重子數守恆定律：在粒子轉化過程中，重子數不變。 2、 輕數守恆定律：在粒子轉化過程中，輕子數不變。 3、 奇異數守恆定律：在粒子強作用過程中，奇異數不變。注意：在弱作用中可以不守恆。 4、 同位旋守恆定律：在粒子強作用過程中，同位旋不變。注意：在弱作用和電磁作用中可以不守恆。 5、宇稱守恆定律：鏡象對稱稱宇稱，也叫空間反演對稱，象人的手是左右對稱的。所有力學現象及其規律、電磁現象及其規律都是鏡象對稱的。微觀粒子是用波函數表示的，鏡象變換（x＝－x）時波函數不變號即ψ(-x)＝Ψ(x)稱偶宇稱，用＋1表示；波函數變號即ψ(-x)＝－Ψ(x)稱奇宇稱，用－1表示。一般情況下粒子轉變過程中，宇稱是守恆的。但本世紀50年代來，美籍華人物理學家楊振寧和李政道曾提出弱相互作用中宇稱不守恆理論並經實驗證實。 人們經常感嘆那樣，時光不可倒流。日常生活中，時間之箭永遠只有一個朝向。老人不能變年輕，打碎的花瓶無法復原，過去與未來的界限涇渭分明。但在物理學家眼中，時間卻一直被視為是可逆轉的。比如說一對光子碰撞產生一個電子和一個正電子，而正負電子相遇則同樣產生一對光子，這個過程都符合基本物理學定律，在時間上是對稱的。如果用攝像機拍下兩個過程之一然後播放，觀看者將不能判斷錄像帶是在正向還是逆向播放。從這個意義上說，時間沒有了方向。弱相互作用中宇稱不守恆理論並經實驗證實之後，美國人詹姆斯·克羅寧和瓦爾·菲奇又發現K介子衰變過程違背宇稱和電荷聯合對稱法則，他們都因此而獲諾貝爾物理學獎。 1998年年末，物理學家發現首例違背時間對稱性事件。歐洲原子能研究中心的科研人員發現，正負K介子在轉換過程中存在時間上的不對稱性。這一發現雖然有助於完善宇宙大爆炸理論，但卻動搖了「基本物理定律應在時間上對稱」的觀點。在實驗中發現，反K介子轉換為K介子的速率要比其時間逆轉過程、即K介子轉變為反K介子來得要快。這是物理學史上首次直接觀測到時間不對稱現象。歐洲核子中心新實驗證明，反物質轉化為物質的速度要快於其相反過程，因此它為宇宙中物質量為何遠遠超過反物質量提供了部分答案。 如同建築和圖案一樣，只有對稱而沒有它的破壞，看上去雖然很規則，但同時顯得單調和呆板。只有基本上對稱而又不完全對稱才構成美的建築和圖案。大自然正是這樣的建築師。當大自然構造像DNA這樣的大分子時，總是遵循復制的原則，將分子按照對稱的螺旋結構聯接在一起，而構成螺旋形結構的空間排列是全同的。但是在復制過程中，對精確對稱性的細微的偏離就會在大分子單位的排列次序上產生新的可能性，從而使得那些更便於復制的樣式更快地發展，形成了發育的過程。因此，對稱性的破壞是事物不斷發展進化，變得豐富多彩的原因。 （換有ＴＣＰ變換定律，.......）

② 物理學粒子的組成

世界上的物質形形色色，有好幾百萬種，它們是由什麼組成的呢？有很長一段時間，人們以為構成物質的最小微粒就是原子。
直至20世紀初，物理學家才發現原子並不是最小的「微粒」它是由原子核和電子組成的，而且原子核還可以分成更小的「小不點兒」。這些「小不點兒」都是原子世界的「居民」它們的種類很多。一開始人們只發現了電子、光子、質子和中子，後來又發現了正電子、中微子、介子、超子、變子等等，物理學家把它們統稱為「基本粒子」。
1972年，我國高能物理研究所雲南宇宙線觀測站，在宇宙線中發現了一種新的重質量荷電粒子。
1974年秋天，以美籍物理學家丁肇中教授為首的研究小組，發現了一種新的重光子，命名為 J粒子。
1979年，丁肇中教授又發現了一種新的重要的基本粒――膠子。
據統計，科學家已經發現了300多種基本粒子，科學家們把它們分成了四個大家族：
（1） 誇克家族。它一共包括6種不同類型的誇克，它們是組成原子核或亞核粒子的最小微粒。
（2） 輕子家族。它一共包括6種不同類型的輕子。我們熟悉的電子就是輕子家族的一員。
（3） 傳遞力的粒子家族。其中有傳遞強力或核力的膠子，傳遞電磁力的光子和傳遞弱力的中間玻色子和Z°粒子。
（4） 反粒子家族。它是指對於誇克和輕子中每一種粒子都有相對應的反粒子，反粒子的特點是與原粒子的質量相同，但所帶的電荷相反。
這些基本粒子，是不是物質世界「最基本」的微粒呢？科學家的回答是否定的，他們還在繼續探索，不久的將來，人們艱難個進入更小的微觀世界。
家福

③ 物理常見粒子

粒子（particle）指能夠以自由狀態存在的最小物質組分。最早發現的粒子是電子和質子，1932年又發現中子，確認原子由電子、質子和中子組成，它們比起原子來是更為基本的物質組分，於是稱之為基本粒子。以後這類粒子發現越來越多，累計已超過幾百種，且還有不斷增多的趨勢；此外這些粒子中有些粒子迄今的實驗尚未發現其有內部結構，有些粒子實驗顯示具有明顯的內部結構。看來這些粒子並不屬於同一層次，因此基本粒子一詞已成為歷史，如今統稱之為粒子。
粒子
基本粒子費米子 誇克 ▪ 上誇克 ▪ 反上誇克 ▪ 下誇克 ▪ 反下誇克 ▪ 粲誇克
▪ 反粲誇克 ▪ 奇誇克 ▪ 反奇誇克 ▪ 頂誇克 ▪ 反頂誇克
▪ 底誇克 ▪ 反底誇克

輕子 ▪ 電子 ▪ 正電子 ▪ μ子 ▪ 反μ子 ▪ τ子
▪ 反τ子 ▪ 電子中微子 ▪ 反電子中微子 ▪ μ子中微子 ▪ 反μ子中微子
▪ τ子中微子 ▪ 反τ子中微子

玻色子 規范玻色子 ▪ 光子 ▪ 膠子 ▪ W玻色子 ▪ Z玻色子

復合粒子強子 重子/核子/超子 ▪ 質子 ▪ 反質子 ▪ 中子 ▪ 反中子 ▪ Δ粒子
▪ Λ粒子 ▪ Σ粒子 ▪ Ξ粒子 ▪ Ω粒子

介子/誇克偶素 ▪ π介子 ▪ K介子 ▪ ρ介子 ▪ D介子 ▪ J/ψ介子
▪ Υ介子

其他 原子核/原子/奇異原子 ▪ 電子偶素 ▪ 渺子偶素 ▪ 介子原子 ▪ 超子原子 ▪ 反氫
▪ 介子核 ▪ 超核 ▪ 重味超核 ▪ 分子

准粒子各種粒子分別有各自的內稟性質，有粒子的質量m（靜質量，以能量表示）、壽命τ（平均壽命，指靜止系的平均壽命）、電荷Q（以質子的電荷為單位）、自旋J（以為單位）、宇稱P、同位旋I、同位旋第3分量I3、重子數B、輕子數Le、、Lr、奇異數S、粲數C 、底數d等等。下面給出部分穩定粒子及其性質一覽表 在現有實驗的精度下，輕子的行為類似點粒子，沒有顯示出具有內部結構，而強子顯示是復合粒子，具有一定的結構。按照現代粒子物理的觀點，介子由一對正反誇克構成，重子由3個誇克構成，輕子和誇克屬於同一層次。
粒子之間存在著相互作用，有強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用，其中引力相互作用非常弱，可以忽略。通過這些相互作用，產生新粒子或發生粒子衰變等粒子轉化現象。按照參與相互作用的性質將粒子分成以下幾類：①規范粒子。即傳遞相互作用的媒介粒子，已發現的有傳遞電磁作用的光子和傳遞弱作用的W?、W?、Z?粒子。②輕子。不直接參與強作用可直接參與電磁作用和弱作用的粒子，已發現的有電子、μ子、τ子和相伴的電子中微子ve、μ子中微子、τ子中微子及它們的反粒子共12種。③強子。直接參與強作用，也參與電磁作用和弱作用的粒子。其中自旋為整數的強子稱為介子，自旋為半整數的強子稱為重子。強子的數目眾多，其中大部分是通過強作用衰變的粒子，其壽命極短，是不穩定的粒子，也稱為共振態。
介子的研究
物理學家不知道如何將這些粒子納入一個圓滿的物理理論，他們試圖解釋這些粒子之間基本力的作用方式。他們這樣做時，仿效光子攜有帶電粒子之間的電磁力，想藉助另一類攜帶著力的粒子——介子。但介子又是用什麼東西製造的呢？
誇克理論
有一段時期，局面極其混亂。但1960和1970年代發展的誇克理論使局面趨於明朗。誇克理論認為，所有已知粒子可以分成兩族。一族由誇克組成，能夠『感知』只在誇克之間起作用的強力，叫做強子。另一族叫做輕子，它們不能感知強力，但參與以所謂的弱力做媒介的相互作用(或稱弱相互作用)，比如，放射衰變(包括β衰變)過程就是弱相互作用引起的。強子既能參與強相互作用，也能感知弱力。
輕子
是名副其實的基本粒子，它們不由任何別的東西構成。典範的輕子就是電子，電子與另一種叫做中微子(嚴格說應是電子中微子)的輕子相伴生。當電子參與放射衰變這類過程時，總有中微子捲入。 由於一些無人知曉的原因，這一基本圖像已經復制了兩次，產生了三『代』輕子。除電子本身外，還有比較重的叫做μ介子，它們除了比電子重207倍外，完全像是電子；還有一種甚至更重的粒子叫做τ粒子，它的質量接近質子的兩倍。這兩種重電子各有其自己的中微子，所以輕子族有六種(三對)粒子。雖然μ介子和τ粒子都能在粒子加速器中用能量製造或從宇宙線產生，但它們很快衰變，轉化成電子或中微子。
強子族
強子族本身又再分為兩類。由三個誇克構成的粒子叫做重子，就是我們常說的『物質』粒子，包括質子和中子(重子和輕子都是費米子族的成員，費米子實際上是普通物質粒子的別稱)。由成對的誇克構成的粒子叫做介子，它們是攜帶基本力的粒子，盡管還有其他的介子(這些力的載體和其他介子又稱為玻色子)。 只需要兩種誇克(它們的名字很怪，叫做『上』誇克和『下』誇克)就能解釋質子和中子的結構。一個質子由通過強力維持在一起的兩個上誇克和一個下誇克構成，而一個中子由通過強力維持在一起的兩個下誇克和一個上誇克構成。 力本身可視為膠子的交換，而膠子本身又由誇克對組成，因而是介子。 正如輕子族復制了三代，誇克族也如此。雖然只需要兩種誇克來解釋質子和中子的本質，但復制的兩代誇克卻一代比一代重，其中一代叫做『奇』誇克和『粲』誇克，最重的一代叫做『底』誇克和『頂』誇克。和重輕子一樣，這些粒子能夠在高能實驗中產生(因而大爆炸時必定大量存在過)，但迅速衰變成它們的較輕對應物。雖然不可能分離出單個誇克，但粒子加速器實驗已經提供了誇克族所有這六個成員存在的直接證據；最後一種(頂)誇克是芝加哥費密實驗室的科學家於2007年找到的。 對誇克的質量和其他性質的研究表明，不可能有更多代的誇克，只能有三族誇克和三族輕子。幸而標准大爆炸模型也認為不可能存在多於三代的粒子；不然的話，極早期宇宙中額外中微子造成的壓力應該驅動宇宙過快地膨脹，從而使留存下來的氦含量與極年老恆星的觀測結果不符(見αβγ理論、核合成)。這是最美妙的證據之一，表明粒子物理學和宇宙學兩者的標准模型對宇宙行為的描述，都同基本真理相去不遠。 但是，除了大爆炸的最早片刻之外，第二和第三代粒子在宇宙的演化或其內容物的行為中基本不起作用。我們在宇宙中看到的每樣東西都能用兩種誇克(上和下)和兩種輕子(電子和電子中微子)加以說明；確實，由於單個的誇克不能獨立存在，我們看到的每樣東西的行為，仍然能夠用1932年就已經知道的電子、中子和質子再加上電子中微子，以及四種基本力，相當准確地予以近似說明

望採納

④ 從物理學中解釋，力是什麼東西，力是怎樣產生的，力是粒子的構成基因嗎謝謝大家賜教。

力，不是一種實體，而是物體對物體的作用。

按照產生機制不同，可以將其分為各種不同的性質力，比如引力，電磁力與核力等。
按照場論，力的產生基於粒子的傳遞與交換，比如，電磁力是通過光子的交換來實現，引力通過引力子交換實現等等。

粒子的構成【基因】？我理解你在這想說，力存在是粒子構成的原因。如果是這個意思，還算靠譜。

⑤ 基本粒子的組成是怎樣的

基本粒子指人們認知的構成物質的最小最基本的單位。但在誇克理論提出後，人們認識到基本粒子也有復雜的結構，故現在一般不提「基本粒子」這一說法。根據作用力的不同，粒子分為強子、輕子和傳播子[1]三大類 強子就是是所有參與強力作用的粒子的總稱。它們由誇克組成，已發現的誇克有六種，它們是：頂誇克、上誇克、下誇克、奇異誇克、粲誇克和底誇克。其中理論預言頂誇克的存在，2007年1月30日發現於美國費米實驗室。現有粒子中絕大部分是強子，質子、中子、π介子等都屬於強子。(另外還發現反物質,有著名的反誇克,現已被發現且正在研究其利用方法,由此我們推測，甚至可能存在反地球,反宇宙) 輕子就是只參與弱力、電磁力和引力作用，而不參與強相互作用的粒子的總稱。輕子共有六種，包括電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子。電子、μ子和τ子是帶電的，所有的中微子都不帶電，且所有的中微子都存在反粒子；τ子是1975年發現的重要粒子，不參與強作用，屬於輕子，但是它的質量很重，是電子的3600倍，質子的1.8倍，因此又叫重輕子。 傳播子也屬於基本粒子。傳遞強作用的膠子共有8種，1979年在三噴注現象中被間接發現，它們可以組成膠子球，由於色禁閉現象，至今無法直接觀測到。光子傳遞電磁相互作用，而傳遞弱作用的W+，W-和Z0，膠子則傳遞強相互作用。重矢量玻色子是1983年發現的，非常重，是質子的80一90倍。

【主要特徵】
基本粒子要比原子、分子小得多，現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質子、中子的大小，只有原子的十萬分之一。而輕子和誇克的尺寸更小，還不到質子、中子的萬分之一。 粒子的質量是粒子的另外一個主要特徵量。按照粒子物理的 規范理論，所有規范粒子的質量為零，而規范不變性以某種方式 被破壞了，使誇克、帶電輕子、中間玻色子獲得質量。現有的粒子質量范圍很大。光子、膠子是無質量的，電子質量很小，π介子質量為電子質量的280倍；質子、中子都很重，接近電子質量的2000倍，已知最重的粒子是頂誇克。己發現的六種誇克，從下誇克到頂誇克，質量從輕到重。中微子的質量非常小，目前己測得的電子中微子的質量為電子質量的七萬分之一，已非常接近零。 粒子的壽命是粒子的第三個主要特徵量。電子、質子、中微子是穩定的，稱為 "長壽命"粒子；而其他絕大多數的粒子是不穩定的，即可以衰變。一個自由的中子會衰變成一個質子、一個電子和一個中微子； 一個π介子衰變成一個μ子和一個中微子。粒子的壽命以強度衰減到一半的時間來定義。質子是最穩定的粒子，實驗已測得的質子壽命大於10的33次方年。 粒子具有對稱性，有一個粒子，必存在一個反粒子。1932年科學家發現了一個與電子質量相同但帶一個正電荷的粒子，稱為正電子；後來又發現了一個帶負電、質量與質子完全相同的粒子，稱為反質子；隨後各種反誇克和反輕子也相繼被發現。一對正、反粒子相碰可以湮滅，變成攜帶能量的光子，即粒子質量轉變為能量；反之，兩個高能粒子碰撞時有可能產生一對新的正、反粒子，即能量也可以轉變成具有質量的粒子。 粒子還有另一種屬性—自旋。自旋為半整數的粒子稱為費米子，為整數的稱為玻色子。 物質是不斷運動和變化的，在變化中也有些東西不變，即守恆。粒子的產生和衰變過程就要遵循能量守恆定律。此外還有其他的守恆定律，例如輕子數和誇克數守恆，這是基於實驗上觀察不到單個輕子和誇克的產生和湮滅，必須是粒子、反粒子成對地產生和湮滅而總結出來的。 微觀世界的粒子具有雙重屬性粒子性和波動性。描述粒子的粒子性和波動性的雙重屬性，以及粒子的產生和消滅過程的基本理論是量子場論。量子場論和規范理論十分成功地描述了粒子及其相互作用。
主要結構】
1933年，狄拉克關於正電子存在的預言被證實，1保羅·狄拉克936年安德森因此獲得諾貝爾物理學獎。1955年塞格雷和錢伯林利用高能加速器發現了反質子，他們因此獲1959年物理獎。第二年又有人發現了反質子。1959年王淦昌等人發現了反西格瑪負超子。這些都為反物質的存在提供了證據。萊因斯等利用大型反應堆，經過3年的努力，終於在1956年直接探測到鈾裂變過程中所產生的反中微子。他因此獲 1995年物理學獎。到1968年，人們才探測到了來自太陽的中微子。 1947年鮑威爾利用自己發明的照相乳膠技術在宇宙線中找到了1934年湯川秀樹提出的介子場理論中預言的介子。湯川秀樹獲1949年物理獎，鮑威爾獲 1950年物理獎。到50年代末，基本粒子的數目已達30種。這些粒子絕大多數是從宇宙射線中發現的。自1951年費米首次發現共振態粒子以來，至80年代已發現的共振態粒子達300多種。 所有的基本粒子都是共振態，共振態的發現其實已經揭開了基本粒子的秘密，即所有的基本粒子都是共振態．共振態分二類，一類是不穩定的，如強子類；另一類是穩定的，如電子．中子等．它門不容易發生自發衰變．不存在絕對穩定的基本粒子，如電子在一定的條件下也會堙滅（與正電子相遇時）。產生基本粒子的外因是物質波的交匯，交匯處形成波包．內因是交匯處發生了共振，客觀表現為共振態－－即基本粒子的產生． 誇 克 模 型 基本粒子如此之多，難道它們真的都是最基本、不可誇克模型分的嗎？近40年來大量實驗實事表明至少強子是有內部結構的。1964年蓋爾曼提出了誇克模型，認為介子是由誇克和反誇克所組成，重子是由三個誇克組成。他因此獲1969年物理獎。1990年弗里德曼、肯德爾和泰勒因在粒子物理學誇克模型發展中的先驅性工作而獲物理獎。1965年，費曼、施溫格、朝永振一郎因在量子電動力學重整化和計算方法的貢獻，對基本粒子物理學產生深遠影響而獲物理獎。溫伯格和薩拉姆等以誇克模型為基礎，完成了描述電磁相互作用和弱相互作用的弱電統一理論。他們因此而獲1979年物理獎。目前統一場論的發展正向著把強相互作用統一起來的大統一理論和把引力統一進來的超統一理論前進。並且這種有關小宇宙的理論與大宇宙研究的結合，正在推進著宇宙學的進展。 如今，人類為了把宇宙中的四大基本力統一起來，於是Gabriele Veneziano創造了弦論，弦論的一個基本觀點就是，自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和誇克之類的粒子。這些看起來像粒子的東西實際上都是很小很小的弦的閉合圈（稱為閉合弦或閉弦），閉弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子。它已經成為人類探尋宇宙奧秘的一個非常重要的理論
【基本粒子表】
基本粒子的概念也在隨著物理學的發展而不斷的變化著，人們的認識也在朝著揭示微觀世界的更深層次不斷地深入。 1. 「基本粒子」的「祖孫」三代10飛米 原子核的特寫 從湯姆孫發現電子到1932年發現中子，人們認識到質子、中子、電子和光子可以稱為基本粒子。當時一度認為一切都已搞清楚：質子和中子構成一切原子核；原子核和電子則構造了自然界的一切原子和分子，而光子僅僅是構成光與電磁波的最小單元。然而好景不長，對物質結構的這樣一種「圓滿」的解釋並沒能持續多久，人們很快發覺當時所發現的基本粒子不能圓滿地解釋核力。 第一代 1935年著名的日本物理學家湯川秀樹（1907～1981年）大膽假設，很可能還有未曾發現的新粒子。湯川秀樹認為，就像電磁相互作用是通過交換光子而實現的那樣，核力是通過核子間交換一種介子而實現的。他還估算出了這種粒子的質量大約是電子質量的200倍。兩年之後，美國物理學家卡爾·戴維·安德孫（1905～年）在宇宙射線中發現了一種帶電粒子，它的質量是電子的200倍左右，被命名為「m（繆）介子」。理論預言的成功使人們倍感欣慰，但進一步的考察卻令人十分掃興。因為這種m介子根本不與核子相互作用，很明顯，它不可能是湯川秀樹所預言的粒子。 1947年，巴西物理學家塞色，M·G·拉帝斯等人利用核乳膠在宇宙射線中又發現了一種介子——p介子。p介子的性質完全符合湯川秀樹的預言，能夠解釋核力。實際上，「m介子」不是介子而是一種輕子，所以現在將m介子稱為「m 子」。到1947年，人們認識的粒子已達14種之多。其中包括當時已發現的光子(g),正負電子（e±),正負m 子（m ±)，三種p介子（p±, p0），質子（p）和中子（n）10種；另外4種就是1956年在實驗室中被發現的正反電子中微子、反質子和反中子。這14種粒子各有用武之地，其中質子、中子和電子構成一切穩定的物質；光子是電磁力的傳遞者，p介子傳遞核力，中微子在b衰變中扮演不可缺少的角色（b衰變是原子核自發地放射出電子或正電子，或者俘獲原子內電子軌道上的一個電子，而發生的轉變）；而m子則在宇宙射線中出現。以上這些就構成了第一代粒子。 第二代 穩定的秩序似乎並沒有維持多久，「完滿」的舊理論很快就被一系列新的疑問所沖破。在發現p 介子的1947年，人們利用宇宙射線在雲室中拍下了兩張有V字形徑跡的照片，衰變產物是p±介子和質子（p）。這兩種徑跡不能用任何當時已發現的第一代粒子來解釋，於是人們很自然的想到，這一定是兩種未發現的粒子衰變所形成的。在之後的幾年裡，人們拍攝了十多萬張宇宙射線照片，終於發現了這兩種不帶電的新粒子。其中一個質量為電子質量的1000倍，現在被叫做「k0介子」；另一個約為電子質量的2200倍，現在稱為 l粒子（讀「蘭布塔」）。我們稱它們為第二代粒子，這是因為它們有兩個明顯的特點：(1) 產生快，衰變慢；(2) 成對（協同）產生，單個衰變。這些特點用過去的理論是無法解釋的，所以又稱它們為「奇異粒子」。 為了對這些奇異粒子進行定量研究，光靠宇宙射線是不夠的。50 年代初，一些大型加速器陸續建成，使人們有可能利用加速器所加速的粒子來轟擊原子核，以研究奇異粒子。 到1964年人們又陸續發現了一批奇異粒子，使人們發現的粒子種類達到了33種。這些奇異粒子統稱為「第二代粒子」。 第三代 如果我們把已發現的30多種粒子按它們的穩定程度來分類，那麼其中有的粒子是穩定的，例如質子、電子等；有的粒子卻要自發地衰變成其它粒子，例如m ±、p±、π0、k0、λ0……等。它們衰變的時間一般在10-20 ～10-16秒或大於10-10秒，分別屬於電磁作用衰變和弱作用衰變。到了60年代，由於加速器的能量逐步提高和高能探測器的迅速發展，在實驗上也發現了衰變時間在10-24～10-23秒范圍的快衰變粒子，其衰變屬強作用衰變。這些粒子被稱為「共振態粒子」，也稱「第三代粒子」。由於它們的出現，使粒子種類猛增到上百.
【基本粒子理論】
於基本粒子的結構、相互作用和運動轉化規律的理論。它的理論體系就是量子場論。按照量子場論的觀點，每一類型的粒子都由相應的量子場描述，粒子之間的相互作用就是這些量子場之間的耦合，而這種相互作用是由規范場量子傳遞的。 20世紀30年代以來，基本粒子理論在實驗的基礎上有了很大進展。在粒子結構方面，人們已經通過對稱性的研究深入到了一個層次，肯定了強子是由層子和反層子組成的，對真空特別是對真空自發破缺也有了新的認識。在相互作用方面，發展了可描述電磁相互作用的量子電動力學，發展了能統一描述弱相互作用和電磁相互作用的弱電統一理論，可用於描述強相互作用的量子色動力學。它們無一例外都是量子規范場理論，並且都在很大程度上與實驗一致，從而使人們對各種相互作用的規律性有了更深一層的了解。 基本粒子理論在本質上是一個發展中的理論，它在許多方面還不能令人滿意，其中有兩個具有哲學意義的理論問題尚待澄清，即：層次結構問題（見物質結構層次）和相互作用統一問題(見相互作用的統一理論)。在物質結構的原子層次上，可以把原子中的電子和原子核分割開來；在原子核層次上，也可以把組成原子核的質子和中子從原子核中分割出來。可是進入到"基本粒子"層次後，情況有了變化。這種變化在於強子雖然是由帶"色"的層子和反層子組成的，但卻不能把層子或反層子從強子中分割出來。這種現象被稱為"色"禁閉。於是，在"基本粒子"層次，物質可分的概念增添了新的內容。可分並不等於可分割，強子以層子和反層子作為組分，但卻不能從強子中分割出層子和反層子。 "色"禁閉現象的原因至今還未能從理論上找到明確答案。80年代已知的層子、反層子已達36種，輕子、反輕子已達12種，再加上作為力的傳遞者的規范場粒子以及 Higgs粒子，總數已很多，這就使人們去設想這些粒子的結構。物理學家們對此已經給出許多理論模型，但各模型之間差別很大，近期內還很難由實驗驗證和判斷究竟哪個模型正確。 在弱電統一理論獲得成功之後，人們又探求強作用和弱作用、電磁作用三者之間的統一，提出了各種大統一模型理論。這種理論預言質子也會衰變，其壽命約為1032±2年。但還沒有得到實驗上的證實。在探索力的統一理論時不能不考慮引力。但引力和弱作用力、電磁作用力、強作用力有重要差別，因為它直接與空間、時間的測度有聯系，它的傳遞者——引力子的自旋不同於其他三種作用力的傳遞者，它的耦合常數有量綱～(質量)-2 ，從而會出現無窮多種發散，不能重整化。如果再考慮到A.愛因斯坦所提出的引力方程的非線性性質，就更增加了引力理論量子化、重整化的困難。初步的探討認為，引力場也是一種規范場，這就意味著引力和其他三種基本力在邏輯上最終會統一起來。但從問題的深度上可以看到，有一些關鍵性的因素人們還沒有掌握。

⑥ 物理學中的強子是怎樣得到的

強子是有物理學家通過模型推斷出來的。
強子結構的層子模型
是在1965年9月到1966年6月之間完成的。當時的研究背景是這樣的：在電子、質子、中子發現之後，人們普遍認為它們是構成物質的終極單元，稱之為「基本粒子」。隨著介子和超子在20世紀40到50年代的陸續發現，基本粒子的家族迅速擴大，這些粒子絕大部分是強作用粒子，簡稱強子。很難想像這么多的強子都是基本粒子。1955年日本物理學家坂田提出了一個結構模型：強子中只有質子、中子和超子三種是基礎的粒子，由它們構成其他所有的強子。坂田模型存在一系列困難，但是所提出的強子具有內部結構的思想是正確的。1964年美國物理學家蓋爾曼改造了坂田模型，提出了「誇克模型」，認為強子是由三種具有SU(3)對稱性的組分構成的，他把這些組分稱為誇克。

⑦ 怎樣才能獲得具有高能量的粒子

世界就是這樣矛盾和奇妙，打破越小的東西往往需要越大的能量。要想把肉眼看不到的細小微粒——原子打破，把一個質子或中子從原子核中分離出來，需要用具有800萬電子伏能量的粒子去轟擊原子核才能奏效。有的粒子，要想從核內打出來，甚至需用上億電子伏的粒子做「炮彈」，真可謂名符其實的攻堅戰。

怎樣才能獲得具有高能量的粒子呢？這就要靠高效率的儀器和設備。粒子加速器就是一種能夠產生很大能量的粒子「炮彈」的大型機器。它可以使帶電粒子獲得極大的速度，因而具有極大的動能，而且能夠密集地接連不斷地發射出來，去轟擊要研究的原子，把原子打破，使人們得到所需要的基本粒子。因此，科學家們把它稱為「粒子炮」。

自然界雖然也有一些放射性的物質，可以作為轟擊原子的炮彈，但是人們難以對它們進行控制，而且這些天然物質放射出的粒子能量都不夠高，所以轟擊的效率比較低。1919年盧瑟福用天然放射性鐳發出的a粒子去轟擊氮原子，得到了氧和氫，但是這次實驗用了幾個星期的時間。

科學工作者渴望有一種能夠加大粒子速度，提高粒子能量的機器，來探索原子的奧秘，征服原子世界。為此，許多科學家進行了長期的艱苦的努力。

1928年，英國物理學家科克羅夫特和沃爾頓建造了最初的粒子加速器——電壓倍加器。他們利用這台能把質子加速到40萬電子伏能量的裝置，擊碎了鋰的原子核，為此獲得了1951年的諾貝爾物理獎。

與此同時，美國物理學家范德格拉夫也設計了一種靜電加速器。它的高壓電極是半球狀的金屬筒，由絕緣柱高高支起，電極里產生的粒子經強電場加速可到24000萬電子伏。

這兩種加速器都是一次加速，能不能讓粒子在機器中受到多次加速，從而提高它的能量呢？1938年科學家維德羅用交變電場作為驅動力，使粒子在分段的管道中，每經過一段管道受到一次推動，建成了第一台加速離子的直線加速器。這種加速器大大提高了被加速粒子的能量，但缺點是管道長，而且沒有充分利用。像美國斯坦福直線加速器中心的一台機器，加速管長達3公里，可想而知，整台機器是多麼龐大。

那麼，能不能把管道做成一個圓圈狀，使粒子在圓圈中周而復始地加速？第一個實現這種想法的是被稱為「加速器之父」的美國物理學家勞倫斯。他於1931年製成了第一台迴旋加速器。這台加速器直徑不過0.3米，但能使粒子加速到125萬電子伏。

隨著人們對粒子能量不斷加大的要求，迴旋加速器也從最初的「苗條」漸漸巨大起來。1951年，芝加哥大學內的迴旋加速器，磁體就重2200噸，它由一個鋼芯和纏繞它的銅線組成。銅線由直徑為1英寸的銅管做成，總長度約7公里，僅磁體就有一間房那麼大。1967年，前蘇聯建成一台能產生700億電子伏能量粒子的加速器，直徑超過1500米。美國的一台質子同步迴旋加速器直徑為2公里，可把質子加速到5000億電子伏。加速器已經成為一個能量和體積都十分可觀的「巨人」。

從本世紀60年代起，科學家們開始研製使粒子和要轟擊的原子都動起來的對撞機。這種碰撞無疑比運動的粒子撞擊靜止的原子要產生更大的能量。70年代後，對撞機已成為世界研製加速器的主要趨勢。

西歐核子研究中心的質子——反質子對撞機，能量可達5400億電子伏特。我國科學院高能物理研究所研製的北京正負電子對撞機，已於1988年開始運行。美國計劃建一台20萬億電子伏的對撞機，其工程可同挖鑿巴拿馬運河相比。

加速器從誕生以來，在半個多世紀的時間里，幫助人們發現了300多種基本粒子。這尊強大的「粒子炮」，轟開了原子世界的大門，為人們洞察微觀世界立下了汗馬功勞。

⑧ 物理學中粒子是什麼概念

通常據說的粒子是指：原子團、原子、離子、離子團、電子、質子、中子、原子核及其以下的所有粒子（也包括介子等基本粒子）。簡單地說就是用普通的顯微鏡不能看到的粒子稱為粒子

⑨ 高中物理中α粒子β粒子γ粒子各指的是什麼粒子啊

α粒子就是氦原子核，電子全部剝離，也就是He²⁺，相對原子質量為4，速度為光速的1/10。

β粒子就是電子，也就是e⁻，質量非常小，速度可達光速9/10。

γ粒子就是光子，全稱光量子，傳遞電磁相互作用的基本粒子，靜止質量為0，速度為光速。

(9)物理中怎麼獲得粒子擴展閱讀：

α粒子是某些放射性物質衰變時放射出來的粒子，由兩個中子和兩個質子構成（氦-4），質量為氫原子的4倍，速度每秒可達兩萬公里，帶正電荷。

γ粒子是一種波長極短的電磁輻射；當γ射線與物質相互發生作用時，會有光電吸收、康普頓——吳有訓散射及形成電子對作用共三種形式。

β粒子是高速的電子，由於帶負電荷，會受電磁場影響；β粒子為組成β射線的基本粒子，帶有電子流或正電子流；其質量極小，僅為α粒子的1/8000。

⑩ 物理學中的粒子，電子，中子，質子是什麼東西，它們有

物理學中的粒子，電子，中子，質子是什麼東西，它們有
原子由原子核、核外電子組成,原子核里有中子、質子,質子帶一個正電荷,中子不帶電荷.核外電子就是電子,帶一個正電荷.
他們統稱為粒子.