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1983年标志着粒子物理发展史中特别引人注目的十年的结束.在从1973年开始的这十年中,有三个特别重要的,或许可以说具有历史意义的成就.它们是: 1.理论上与实验上实现了控制所有电磁现象和弱相互作用的力的统一. 2.认识到强相互作用粒子(核子、介子和其他强子)事实上是由称为夸克的更小的组分构成的,并发展了一种关于夸克之间作用力的初步理论. 3.承认存在着除了质量外其它性质几乎完全相同的三代基本粒子族.每一代包括两个夸克,一个带电轻子(电子、μ子和τ子)和一个中微子. 电磁力和弱力的这种统一理论与强相互作用的初步理论一起,称为“标… 相似文献
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文章综述了粒子物理中标准模型理论的历史发展、面临挑战以及未来的发展趋势.目前阶段物质结构最小组成单元是夸克和轻子,量子色动力学是描述夸克-胶子之间强相互作用的基本理论,它具有渐近自由和夸克禁闭的特点.量子色动力学和电弱统一理论一起构成粒子物理中标准模型理论.标准模型理论成功同时也面临两大挑战:对称性破缺的本质和夸克禁闭难题,这意味着标准模型理论需要发展和突破.人们期望粒子物理学、天文学和宇宙学交叉发展联手解决物质结构和早期宇宙研究中面临的难题,最终揭示超出标准模型的新物理规律. 相似文献
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夸克理论创始人之一的美国物理学家默里·盖尔曼说过:“基本粒子是筑成一切物质的砖块,对它们的研究是全部自然科学的基础。” 宇宙万物以太空最遥选地方的星体到物质深处最细小的粒子,—其物质的基本组成是什么?人们的认识早已不是停留在由原子构成的阶段,20世纪初,科学家发现,原子是由质子、中子和电子组成的。直至本世纪60年代前,人们对物质结构的认识是,宇宙万物由电子、质子、中子、……这些基本粒子所组成,60年代初发现的基本粒子已经达到上百种,具有一定的周期规律性(与SU(3)群的数学对称理论相符合)。随着高能物理学研究的不断深入,物理学家以高能粒子束为武器,探测原子核,一系列的实验现象表明这些所谓基本粒子并不基本,像质子和中子是由更小的被称作“夸克”的粒子所组成。 夸克这个新概念最初是由美国加州理工学院的默里·盖尔曼和乔治·兹韦格于1964年提出的。这是一种惊人简化的理论:夸克假设,它指出,所有强相互作用粒子(如质子、中子)都是由点状的夸克所组成。例如质子由两个上夸克和一个下夸克构成,中子由一个上夸克和两个下夸克构成。由强子的夸克模型如今 相似文献
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我们提出一个包括两种基本费米子和一种基本标量粒子的轻子-夸克复合模型. 其中, 基本费米子无质量并且不带色, 基本标量粒子是色的三重态. SU(3)H定域规范作用将基本粒子束缚成轻子、夸克和弱玻色子等复合粒子. 轻子是由三个基本费米子组成的三体复合粒子, 夸克由一个基本费米子和一个基本标量粒子组成. 本模型基本粒子的数目较少, 存在为数不多的exotic粒子. 解释了轻子-夸克的对称性. 弱作用是超色单态之间的一种短距剩余作用, 它只在复合层次出现. 通过动力学对称破缺破坏了宇称守恒. 相似文献
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二、规范理论在粒子物理研究中的应用 粒子物理主要研究组成物质世界的最基本单元是什么以及这些基本粒子之间相互作用和运动转化规律.利用对称性对粒子物理进行研究一直是一个重要方法,而且已经取得了很大进展.对认识粒子物理起了积极有效作用. 规范理论实质上也是一种对称性理论,它要求系统在一些么正么模群变换下具有不变性,即具有么正么模对称性.由于这种要求会自动给出粒子间相互作用形式,这就十分有利于粒子物理的研究.70年代以来,规范理论已经成为研究基本粒子的主要理论工具. 物理学家认为组成物质世界的基本粒子是轻子和夸克.轻子… 相似文献
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标准模型,准确地讲,应是粒子物理标准模型。粒子物理是研究亚原子粒子的性质、结构及其在很高能量下相互转化的物理学分支学科。夸克模型的提出使人们认识到物质结构的基本组分是夸克和轻子,作用在它们之间的强力和弱电力可以分别用SU(3)规范场和SU(2)×U(1)规范场--相应的动力学分别是量子色动力学和弱电统一理论(或称量子味动力学)--来描述,分别通过胶子、中间玻色子(W±和Z0)和光子来传递,于是SU(3)和SU(2)×U(1)规范场理论便构成了粒子物理标准模型。 相似文献
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最近几年 ,全世界的粒子物理学家都会注视位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心ＣＥＲＮ的大型电子正电子对撞机ＬＥＰ寻找Ｈｉｇｇｓ粒子的实验结果 .粒子物理的标准模型认为 ,构成物质的最小单元是轻子和夸克 .共有 6种轻子 ,它们是电子和电子中微子、μ子和 μ中微子、τ子和τ中微子 ;6种夸克 ,它们是上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克 .传递相互作用的粒子是光子、中间玻色子(Ｗ ,Ｗ-,Ｚ0 )和胶子 .而由于存在Ｈｉｇｇｓ粒子 ,产生真空对称性的自发破缺 ,上述所有有质量的粒子的质量都是通过与Ｈｉｇｇｓ场相互作用而获得的… 相似文献
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现在人们认为:在我们周围物质世界中的强子一质子、中子、其他重子及介子等都是由夸克与胶子构成的.强子的夸克结构理论成功地解释了它们的各种静态性质.用高能轻子(电子、μ子等)轰击核子,甚至能定出内部夸克的动量分布.自从夸克、胶子的概念为人们所接受,科学家就在努力寻找自由的夸克与胶子.但是,迄今为止,不论在自然界或通过实验手段都没有成功,它们一直被牢牢地禁闭在每个强子“口袋’中,不能自由存在. 相似文献
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夸克-胶子等离子体是在宇宙大爆炸后10^-5S内存在的一种宇宙早期物质形态，那时夸克不是被囚禁在中子、质子等强子中，而是可以自由运动，寻找夸克-胶子等离子体的工作就是要在现今的实验室中使加速到极高能量的粒子进行碰撞来形成早期宇宙的环境。 相似文献
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现在人们认为:在我们周围物质世界中的强子一质子、中子、其他重子及介子等都是由夸克与胶子构成的.强子的夸克结构理论成功地解释了它们的各种静态性质.用高能轻子(电子、μ子等)轰击核子,甚至能定出内部夸克的动量分布.自从夸克、胶子的概念为人们所接受,科学家就在努力寻找自由的夸克与胶子.但是,迄今为止,不论在自然界或通过实验手段都没有成功,它们一直被牢牢地禁闭在每个强子“口袋’中,不能自由存在. 相似文献
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在原子核结构研究中,一个一直原因不明的现象是为什么自然界中不存在质量数为5和8的轻原子核.这个现象对于原始的核起源和恒星的核起源都是至关重要的:它导致宇宙大爆炸不生成比锂重的原子核;也使太阳得以亿万年地稳定燃烧,从而保证了人类的进化过程.核子之间的作用力也就是核力,应当具有复杂的数学表式.因为原子核是由核子(质子和中子的统称)组成的,但是核子本身并非基本粒子,而是由3个夸克组成的复合粒子;这种复合性质在短距离作用时会呈现出来.人们虽然相信核子内部的夸克应当遵守量子色动力学(QCD)理论,却不知道怎样从夸克的层次出发… 相似文献
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对于我们身处的物质世界,现代物理学认为它是起源于约150 亿至200 亿年前的一次宇宙大爆炸。在宇宙的早期,物质的温度和密度都相当大,整个宇宙体系达到平衡。初始的宇宙间只有正反夸克、轻子、胶子等一些基本粒子形态的物质。 相似文献
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美国斯坦福大学的BaBar实验鉴别出了一种新粒子Ds(2 317) .这种粒子由一个粲夸克和一个奇异反夸克组成 .最近BaBar实验合作组的AntimoPalano在斯坦福直线加速器中心(SLAC)报告了这一结果 .夸克和反夸克具有 6种不同的“味” ,2个或 3个夸克可由胶子结合在一起 ,分别组成介子或重子 .上夸克和下夸克是夸克中最轻的 ,它们存在于中子和质子中 .奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克则比较重 ,不存在于普通的物质中 .但它们可在粒子加速器上通过高能碰撞而产生或在宇宙射线与大气中的原子相互作用中产生 .BaBar实验合作组包括来自美国、加拿… 相似文献
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1964年盖尔曼和兹威格分别提出"基本粒子"由夸克或艾斯组成。至今,这一领域仍是粒子物理研究的前沿领域。经过50年的发展,夸克(艾斯)理论取得诸多辉煌成就。文章简要地回顾了夸克的提出过程及随后实验和理论方面的进展。 相似文献
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将MIT边条件用于运动和变形中的口袋,讨论了口袋的动力学:包括变动中口袋内的单夸克和单胶子波函数;夸克──胶子场的量子化和由夸克──胶子系统推动的口袋运动的动力学及其量子化、发现:变动中的口袋内胶子场为符合MIT边条件必须包含纵场成份:夸克数算符和胶子数算符成为非(?)密的;口袋作为一个整体的动力学类似于强子场论的动力学,例如仍可沿用强子场论中的自由强子传播子而将强子内部的夸克──胶子结构反映到顶点的非定域化上,这样就完成了量子口袋动力学的一个理论框架,使得可以在按动力学结构将口袋模型重新参数化后,在夸克──胶子和强子的两个不同层次上统一研讨强子物理和核物理。 量子口袋动力学也是变动中的容器内的量子场沦以及容器内的场与容器表面耦合的量子理论的例子。 相似文献