组成物质的基本粒子

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1、一、组成物质的基本粒子世界上的物质形形色色，有好几百万种，它们是由什么组成的呢？有很长一段时间，人们以为构成物质的最小微粒就是原子。直至20世纪初，物理学家才发现原子并不是最小的“微粒”它是由原子核和电子组成的，而且原子核还可以分成更小的“小不点儿”。这些“小不点儿”都是原子世界的“居民”它们的种类很多。一开始人们只发现了电子、光子、质子和中子，后来又发现了正电子、中微子、介子、超子、变子等等，物理学家把它们统称为“基本粒子”。1972年，我国高能物理研究所云南宇宙线观测站，在宇宙线中发现了一种新的重质量荷电粒子。1974年秋

2、天，以美籍物理学家丁肇中教授为首的研究小组，发现了一种新的重光子，命名为J粒子。1979年，丁肇中教授又发现了一种新的重要的基本粒――胶子。据统计，科学家已经发现了300多种基本粒子，科学家们根据作用力的不同把这些粒子分成了四个大类：（1）强子：所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成，已发现的夸克有五种，它们是：上夸克（u）、下夸克（d）、奇异夸克（s）、粲夸克（c）和底夸克（b）。理论预言还有第六种夸克存在，已命名为顶夸克（t），但目前尚未发现。现有粒子中绝大部分是强子，质子、中子、π介子等都属于强子。（2）轻子：只参

3、与弱力、电磁力和引力作用，而不参与强相互作用的粒子的总称。轻子共有六种，包括电子e-、电子中微子ne、μ子、μ子中微子nm、τ子、τ子中微子nt。电子、μ子和τ子是带电的，所有的中微子都不带电；τ子是1975年发现的重要粒子，不参与强作用，属于轻子，但是它的质量很重，是电子的3600倍，质子的1.8倍，因此又叫重轻子。（3）传播子，传递力的粒子。其中有传递强力或核力的胶子，传递电磁力的光子和传递弱力的中间玻色子和Z粒子。（4）反粒子，它是指对于强子和轻子中每一种粒子都有相对应的反粒子，反粒子的特点是与原粒子的质量相同，但所带的

4、电荷相反。若按粒子的自旋情况来分类，科学家有把粒子分为三大类：（1）13种规范玻色子，自旋为整数的粒子，包括8种胶子g、还有光子g、W+,W-,Z和引力子各1种；（2）48种费米子，自旋为半整数的粒子，包括6种轻子（e-、ne、m-、nm、t-、nt），18种夸克（6种夸克d、u、s、c、b、t，且每种夸克有红、黄、蓝3种颜色）及其它们的反粒子；（3）1种希格斯（Higgs）粒子，自旋为零的粒子，不带电。这些基本粒子，是不是物质世界“最基本”的微粒呢？科学家的回答是否定的，他们还在继续探索，不久的将来，人们将进入更小的微观世界

5、。 二、由宇宙谈到原子地球是人类的根据地，但地球上的人类，因为所住的地域不同，所以形成各种思想言语习惯的不同，因此人类中间就难免产生了许多隔阂。不要说几个能到北极去探险的人，被视为英雄好汉；就是今天能在东西两半球跑来跑去的人，究竟有多少呢？还不是占极少数。但地球的周长不过二万五千英里而已。谁都知道地球仅为太阳系中的一颗小行星。天王星比地球大14倍，海王星大17倍，土星大93倍，木星大1279倍，所以那些太阳系中的行星都比地球大得多；但地球若与太阳比较，那才是小巫见大巫了。有人讲过一个比方，太阳的肚子里，可以装一百三十万个地球，

6、这就是说，一百三十万个地球，等于一个太阳。太阳虽大，但是天狼星比太阳还大12倍。据天文学家说，比太阳更大的星球有5×108个之多。维格星球（TheSunVega），夏天时可以看到，比太阳大五万五千倍。在宇宙中，整个太阳系仅如沧海一粟，因为像太阳系一样的，至少还有一百多万星云。除了星体之庞大外，第二件令人惊奇的，乃是天空的伟大，这些星球之间的不可思议的距离，我们真不知道天的边缘在那里。天文学上距离的单位，不能用公里来计算，因为太不方便，所以改用一种标准，叫做“光年”。光每秒钟走三十万公里，以每秒钟的速度，行走一年的距离，即为光年

7、。一光年即等于十万亿公里。我们先从近距离来说，地球距太阳为九万万英里，但其他的恒星，就不便用英里或公里来计数了。恒星就是夜间我们所看到的那些似灭不灭在空中眨眼的微星，它们因距离太远，所以好像不动似的，距地球最近的恒星是ACentauri，它的光线射到地球上需要走四年又四个月，北极星则需要四十个年又六个月。普通称为银河的那一团星丛，离开我们就有二十万光年之距。自太阳至最近的星云，距离大约有一百万光年，星云与星云间相互的距离，平均大概也有一百万光年。就观察所能及，最远的星云，约为一万万五千万光年。以后天文学器械发达，将来所发现的，

8、一定会千百倍于现在所能观察的。现在我们撇开庞大的宇宙，再来看一个无限小的宇宙，就是原子世界。“原子能”可以说是现代最时髦的名词了。那末，原子是什么东西呢？原子是组成物质的一个单位。谁都知道宇宙系的一切，是由各种物质组成的，但物质是由分子组成，分子是由原子组成，而原子本身是具体