1900:游走在欧洲的物理学霸 第1320节
靠什么组合?
想必聪明的你肯定猜到了。
没错,还是量子数。
盖尔曼故技重施,通过量子数来“硬凑”。
他构想了三种基本粒子,分别是:上夸克u、下夸克d、奇夸克s。
此外,还有它们各自的反版本,即反上夸克、反下夸克、反奇夸克。
前面说过,在八卦图中,通过量子数的加减就能解释粒子的衰变秘密。
而现在这六种夸克也有自己的量子数。
盖尔曼就想:
“只要我通过六种夸克的量子数,能组合出所有已知强子的量子数,那不就说明夸克就是更基本的粒子吗?”
说干就干!
一干还真行!
盖尔曼的夸克模型,真的能组合出当时已知的所有强子。
其中,两个夸克能组成一个介子;比如π+介子是由一个上夸克和一个反下夸克组成。
三个夸克能组成一个重子;比如,质子就是由两个上夸克和一个下夸克组成。
可以看出,牛逼哄哄的夸克和夸克模型,其实完全就是靠量子数硬凑出来的。
不是大家想象的那种:一位大佬绞尽脑汁,通过各种复杂深奥、高深莫测的理论推导出来的。
好像我上我也行的样子。
1964年,盖尔曼正式发表了自己的夸克理论。
很显然,当时大部分物理学家都不接受这个理论。
“这他娘硬凑出来的能行吗?”
“就算是大佬也不能这么玩吧。”
而且最重要的是,夸克所带的电荷是分数,这就有点太扯淡了。
电子的电荷是一个单位基本电荷,经受住了无数的考验。
而电子又是公认的基本粒子,不可再分。(盖尔曼的理论中,电子也不可分)
所以,分数电荷算怎么回事?
但盖尔曼毕竟是超级大佬,他的理论再离谱,大家也会去研究。
毕竟之前人家凑出来的Ω粒子,最后还真的被找到了。
也许夸克是同样的情况。
于是,很多人开始寻找夸克这个“更基本的粒子”。
结果怎么说呢?
既找到了又没有找到。
因为实验人员发现用电子撞击质子时,确实撞到了质子的某种内部结构。
这表明,质子并不是基本粒子,它的内部还有东西。
但是不是盖尔曼预言的夸克,谁也说不准,因为夸克太小了,超出了检测能力。
所以,最后得出结论:夸克可能存在。
盖尔曼再次封神!
这时候,有人着急了:
“作者,你怎么还没讲到标准模型啊。”
不急。
从1964年到1974年,这十年间,盖尔曼的夸克理论越来越受到重视。
因为新发现的各种强子现象,都可以用三种夸克和它们的反夸克解释。
看来三种夸克就是基本粒子了。
然而,就在这时,一位华人大佬出手了!
“三个夸克它也不对称啊!”
第675章 粒子大厦终建成!标准模型惊天下!大道六十二!引力子遁其一!
盖尔曼提出的夸克模型,解释了纷繁复杂的强子类型。
而越来越多的实验表明,质子等强子确实有更细的结构。
于是,夸克理论逐渐被接受,成为共识。
但是很快,物理学家们的信仰又开始发热了。
比如,大佬格拉肖说:
“大家看哈。”
“轻子有四种,电子和电子中微子,μ子和μ子中微子。”
“但是夸克却只有三种,也不对称啊!”(反夸克不算)
“夸克应该有四种!”
格拉肖甚至还直接将第四夸克命名为【粲夸克c】。
这个粲对应的英文意思是对称。
即它完全是来源于人类对于宇宙对称美感的追求。
但光提出没用啊,我也可以说存在第18夸克:龙夸克。
找到证据才行。
就因为这种纯粹的信仰,不少物理学家开始了寻找第四夸克之路。
1974年11月,美籍华裔物理学家丁肇中领导的研究团队正式宣布,他们在用质子撞击质子的实验中,发现了一种新的粒子,名为【J粒子】。
与此同时,另一个研究团队利用正负电子对撞,也发现了同样的粒子,并命名为【Ψ粒子】。
所以,这个粒子就被称为【J/Ψ粒子】。
通过对J/Ψ粒子的研究发现,这个粒子的性质非常奇特,寿命跟理论预测的很不一样。
(通过不确定性原理可以计算出粒子的寿命。)
现有的三夸克模型无法解释这个寿命问题。
于是乎,格拉肖提出的第四夸克发挥作用了。
有了粲夸克后,四夸克模型就能很精确地解释J/Ψ粒子的寿命问题。
而且粲夸克还能和另外三种夸克组成新的强子。
物理学家从理论上就能对这些新强子的质量、量子数等作出预测。
然后再通过粒子对撞机实验,寻找到这些新粒子。
最后,反过来验证夸克模型的正确性。
这就是粒子对撞机的重要作用。
在当时那个年代,它绝对是整个物理学领域最重要的仪器。
而对撞实验也堪称是物理学最后的盛宴!
后来杨振宁为什么不建议华夏再建对撞机呢?
就是因为他觉得该预测的粒子已经都被找到了,再撞也撞不出什么东西了。
这才是那场惊天辩论的核心。
再回来。
丁肇中也因此获得了1976年的物理诺奖。
他的发现直接导致了第四夸克的成型。
这时候,以量子场论为核心的理论物理同样在飞速发展。
那些理论大佬从理论上证明:夸克应该存在六种,即夸克有六种【味】。
得!
理论大佬一张嘴,实验大佬跑断腿。
于是乎,粒子物理学又开始热闹了。
无数实验物理学家开始寻找第五第六夸克的证据。
方法也很简单,继续寻找新的粒子。
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