层子摸型和深度非弹性散射

我们在1966年提出的层子模型中主要的想法是所有的强子都是由属于微观领域更深一层次的粒子所组成。这种粒子可能具有很大的质量,在超强作用下结合成通常的强子。我们称这种粒子为层子。层子在强子内部的存在、运动和相互作用决定了强子的内部结构,但层子本身的结构问题是属于更下一层次的现象,因此在现有的能量范围内,层子可以被看作是一个点粒子。我们曾利用层子模型计算了强子的弱作用和电磁作用现象,结果指出在强子内部,电磁作用和弱作用的规律仍旧是正确的。这个模型和后来为处理电子和核子深度非弹性散射问题而提出来的部分子模型有很多共同点。     

强子作为非拓扑孤粒子的SU(5)大统—模型(Ⅰ)

提出一种新的包含三代已知轻子与夸克的SU(5)大统—模型.按本模型,强子可看作由夸克形成的非拓扑孤粒子;轻子与夸克本质上是相同的,它们之间的差别是由对称性自发破缺造成的;在强子内部,夸克质量很小,其性质与已知夸克相同;在强子外部,夸克的性质与已知轻子相同,只是质量很重,并将很快衰变.本文除了定义严格守恒的电荷Q0、费米子数F0外,还在孤粒子内部定义了近似守恒的内色荷、内电荷、内费米子数.已知SU(5)大统—模型的(L-B)守恒相应于本模型的F0守恒.     

强子作为非拓扑孤粒子的SU（5）大统—模型（Ⅰ）

提出一种新的包含三代已知轻子与夸克的ＳＵ（５）大统—模型．按本模型，强子可看作由夸克形成的非拓扑孤粒子；轻子与夸克本质上是相同的，它们之间的差别是由对称性自发破缺造成的；在强子内部，夸克质量很小，其性质与已知夸克相同；在强子外部，夸克的性质与已知轻子相同，只是质量很重，并将很快衰变．本文除了定义严格守恒的电荷Ｑ０、费米子数Ｆ０外，还在孤粒子内部定义了近似守恒的内色荷、内电荷、内费米子数．已知ＳＵ（５）大统—模型的（Ｌ－Ｂ）守恒相应于本模型的Ｆ０守恒。     

封面说明

正今年是盖尔曼(Murray Gell-Mann)提出夸克模型50周年,本刊今年的封面即以此为题.强子(包括重子和介子)曾经被看成基本粒子.随着粒子物理学的进展,从高能电子在核子上的散射实验,认识到强子并不"基本";与轻子不同,强子是有内部结构的.强子可根据SU(3)对称性进行分类.1964年,盖尔曼和G.兹维格提出,与SU(3)对称性的基础表示对应的3种粒子是构成一切强子的构造单元,并从文学作品中借来名字"夸克"(英文原义为乌鸦的叫声).夸克的电荷是电子电荷的1/3或其倍数.重子由3     

“色空间”中介子和重子的质量分裂

最近在强子结构模型的研究中提出了层子间超强相互作用在色空间的对称性可能不是SU(3)而是色置换S_3和色守恒U(1),其明显优点是自然地给出超强相互作用的饱和性.在此基础上提出的具有整数电荷的十二个层子模型方案,可以解释新粒子J/(?)和(?)的一些基本属性,可以解释近几年来发现的一些重要新现象的一些基本特征,并给出一些重要的实验予言. 在工作[4]中曾给出,在所建议的相互作用下,层子和反层子组成的系统(“介子”)和三个层子组成的系统(“重子”)的能级分裂如图:     

只带一种基本标量粒子的轻子-夸克复合模型

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.     

强子的内部对称性与超窄共振φ

超窄共振(或J)粒子具有一系列不同于通常强子的性质,无法纳入SU(3)分类系。我们提出一种新的强子对称性概念,要点如下: 假设Ⅰ 强子有两种同位旋:一种是通常的同位旋I;另一种是新引入的同位旋J.二者之和     

高能物理学的进展

迄今为止,高能物理中已发现了数百种粒子.根据它们的性质,粒子可以分为三类:强子、轻子和媒介子.强子是参与强相互作用的粒子的总称,质子、中子、超子、π介子、K介子、J/ψ粒子等都属于这一类,此类粒子最多,占粒子种类的绝大部分.它们都是由层子或层子和反层子构成.轻子仅参与弱相互作用和电磁相互作用,不参与强相互作用,它们是电子、电子型中微子、μ子、μ型中微子、τ轻子、τ型中微子以及这些粒子的反粒子.媒介子是传递相互作用的粒子,如光子传递电磁相互作用;又如四年前发现的W±和Z0粒子是传递弱相互作用的中间玻色子;胶子是传递强…     

中国物理学各分支学科近十年的进展

 近年来,我国粒子物理学工作者在确认、检验和发展标准模型理论方面进行了系统而深入的研究.例如在层子模型基础上深入研究强子内部结构和相对论内部波函数;结合北京正负电子对撞机物理研究胶球和夸克之间的相互作用,量子色动力学应用到高能和低能区的唯象和场论方面的研究,弱电统一模型理论中参数性质和本质的研究,τ轻子性质和普适性的研究;弱电统一模型的精确检验和高级修正效应的计算,Higgs粒子唯象和弱电对称性破缺机制的研究等方面都做出了一批有相当水平的工作.     

超流3He中的双量子涡旋

我们所感受到的物质世界是由质子、中子、电子和光子组成的 .随着粒子物理研究的不断发展 ,人们认识到 ,除了上述四种宏观物质组元粒子之外 ,还存在上百种短寿命的粒子 .根据标准模型 ,最深层次的物质粒子共有 12种 (每种另有相应的反粒子 ) ,即 6种夸克 (夸克组成了质子、中子、介子等强子 )和 6种轻子 (包括电子、μ子、τ子等 ) .此外 ,还有一些力传递粒子 ,如传递电磁力的光子等 .上述理解涵盖强力、弱力和电磁力三种基本相互作用 ,但第 4种相互作用———引力未被包括在内 .其原因在于 :前三种力可用量子不连续的图像来描述 ,但引力却…     

暗物质模型简介

 粒子物理学的基本任务之一是探究宏观物质世界的微观起源。以粒子物理标准模型(二十世纪六七十年代)为代表性成就的二十世纪,是粒子物理学的黄金时期。在规范对称性的框架下,标准模型成功地统一了微观世界中(由夸克、轻子和传递相互作用的规范粒子组成)除引力之外的三种基本相互作用： 电磁相互作用(确切地说超荷相互作用)、弱相互作用和强相互作用。换句话说,从标准模型出发,几乎可以解释一切目前实验室微观物理现象。     

把粒子物理学前沿渗入物理教学

本文介绍了粒子物理学研究的最新成果以及把现代物理学前沿渗入物理教学的研究与探索． 探索粒子物理学的奥秘──夸克和轻子 物理学的精髓在于探索未知，本世纪初，物理学家发现了原子的核模型结构．３０年代，人们又发现原子核是由紧密结合在一起的质子和中子组成的．自然，质子和中子被认为是基本粒子，但是大量的称为强子（包括介子和重子两类）的相似粒子于５０年代和６０年代初被发现，目前已知的有一百多种强子．人们提出了这样的观点，强子并不是基本粒子，而是由电荷为１／３ｅ或２／３ｅ的更小粒子──夸克构成的，即强子的夸克模…     

重夸克偶素的强子跃迁理论

我们知道宏观物体是由分子、原子组成的.原子是由电子和原子核组成的.原子核又是由原子和中子组成的.人们对物质徽观结构和微观运动基本规律的不断深入的研究,推动着物理学不断向前发展.近代粒子物理(又称高能物理)的研究,发现质子、中子和与它们相似的超子等(统称为重子)以及与它们有强相互作用的介子(介子和重子统称为强子)还有更深一层的内部结构.它们是由一种称为夸克的更基本的粒子所组成的.已经知道的夸克有以下几种: u c t(所带电荷为质子电荷的2/3), d s b(所带电荷为质子电荷的-1/3),其中u,d,s,b等夸克的存在已有明确的实验根据,t…     

强子复合模型理论的发展与现状

一、引 言 基本粒子并不是最终粒子,它是具有内部结构的,是由比它更基本的其他粒子所构成的.这是目前由强子的复合模型理论得出的公认的结论.直到五十年代末,所发现的基本粒子只有二十几种,但由于高能加速器实验技术的迅速发展,从六十年代起陆续发现了大量的强相互作用粒子,至今发现的基本粒子已达300余种. 在高能碰撞实验基础上发展起来的强子质谱学表明,这些强子中的大多数是激发态强子,这完全类似于处在激发态的原子. 进入七十年代,1974年末美国BNL的丁肇中和SLAC的Richter各自独立地发现了J(■)粒子,它是属于介子类的矢量介子.1976…     

电磁力和弱力的统一

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…     

层子间近平底势作用下的膺标介子波函数

由相互作用势需满足相对论协变性的要求及势是由交换多种粒子而产生的考虑,提出一种构成强子的层子间作用的近平底势.按该势计算了0^-介子的波函数,并把计算结果与其他势的结果作了比较.结果表明,近平底势具有一些明显合理的性质,特别是它能给出π介子的物理半径.     

2004年诺贝尔物理奖介绍:渐近自由

描述粒子相互作用基本理论是标准模型，按照标准模型，强子是由夸克和反夸克通过色相互作用组成，色相互作用有一种特殊的性质：渐近自由，格罗斯、波利策和维尔切克由于确定地发现色相互作用的渐近自由性质获2004年诺贝尔物理奖。     

粒子诗抄(续四)

广州粒子会议诗抄(1980年 1月 )诗会开场小令冼鼎昌钱公雅令 ,我辈呈诗 .妍媸不论 ,聊发所思 !广州粒子会议抒怀冼鼎昌华裔同行遍四洲 ,李杨才调擅风流 ,喜看后学追前辈 ,盛会纵谈兴未休 .粒子会议纪盛二首何祚庥滴翠亭前忆旧谊 ,陶然厅内集群贤 ,顶底上下漫飞舞 ,夸克层子赋新篇 .注 :现代粒子理论认为强子由夸克或层子组成 .夸克或层子有项 (ｔｏｐ)、底 (ｂｏｔｔｏｍ)、上 (ｕｐ)、下 (ｄｏｗｎ)、奇(ｓｔｒａｎｇｅ)、粲 (ｃｈａｒｍ)等六种 .海外朋友多用夸克一词 ,国内多用层子 .这两种名词均在会上广泛应用并有许多新的论述 .一月春…     

三套层子理论中的新强子态

在层子模型里,为着得出现有的重子态,必须假定层子的波函数是全对称的。但是,层子作为狄喇克粒子应该具有全反对称的波函数。为着克服这个困难,可以假定层子还具有一个新的自由度,在这个新自由度里层子的波函数是反对称的。这样,层子在旧有自由度中的波函数就可以是对称的了。由于重子是由三个层子组成,为着在新自由度中能够组成反对称的态,每个层子必须至少具有三种不同的态。三套层子模型就是假定层子在新自由度中只有三种不同的态,每一套在旧有的SU_3自由度中包括p,n,λ三种层子,因此共有九种不同层子。     

层子、孤子与分数电荷

一般带电粒子(电子、质子、离子等)的电荷都是e的整数倍,在基本粒子的层子或夸克理论中,由于假设了质子(电荷为1,以e为单位)等强子是由几个层子组成,层子的电荷就必然是分数(1/3,2/3等).过去在实验上一直没有找到自由的层子,因而产生了种种关于层子禁闭的假说,认为层子由于某种原因,总是被关闭在强子里面. 最近几年,斯坦福大学的Fairbank等改进了1911年Millikan测量电子电荷的油滴实验,认为看到了电荷为分数的单个层子,这些层子若能目由存在,在地球上一定数目不多,为此,加州大学的Slansky等[1]提出了理论解释,认为层子之间的相互作用力在…