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1、* *粒子物理简介粒子物理简介(碳原子核的夸克结构)(碳原子核的夸克结构)1*本章目录本章目录5.1 粒子的分类粒子的分类5.2 反粒子反粒子5.3 场和媒介子场和媒介子5.4 相互作用和守恒定律,宇称相互作用和守恒定律,宇称5.5 更深的层次更深的层次夸克模型夸克模型注:本章内容参看书第一册注:本章内容参看书第一册P1 P12 “基本粒子基本粒子”25.1 粒子的分类粒子的分类1. 轻子轻子 不参与强相互作用不参与强相互作用 自旋自旋 现有现有400多种多种粒子粒子可可按寿命按寿命 、自旋、自旋、质量、质量、参与的相互作用参与的相互作用分为分为轻子、强子轻子、强子和和媒介子媒介子。带电的轻子
2、还可参与电磁相互作用带电的轻子还可参与电磁相互作用3 轻子轻子 m (MeV) Q(e) J( )4轻子质量不一定小,轻子质量不一定小,1992年以前测得年以前测得MeV 精确测定精确测定 的意义:的意义:电磁作用耦合常数是电磁作用耦合常数是 e弱作用耦合常数是弱作用耦合常数是 g按按92年以前数据得到年以前数据得到1992年年BEPC结果:结果:这样三个这样三个 g 就一致了,就一致了,支持了粒子的标准模型。支持了粒子的标准模型。g(e, )g(e, )g( , )5李政道:李政道: 19911992年高能物理最重要的年高能物理最重要的 m 是否为是否为0 ? 这涉及宇宙前途!这涉及宇宙前途
3、!1998年日本年日本实验发现实验发现 和和 e 之间有振荡,之间有振荡,结果就是结果就是m 的精确测量。的精确测量。表明表明 m 0 (10-2 eV) 。 中性,穿透力极强中性,穿透力极强 。1956年首次探测到。年首次探测到。太阳辐射大量太阳辐射大量 ,每秒能有,每秒能有1014个个 穿过人体。穿过人体。1982年苏联实验发现:年苏联实验发现:14eV m mp)73. 媒介子(传播子)媒介子(传播子)媒介子媒介子传播传播相互作用,相互作用,是相互作用的媒介。是相互作用的媒介。粒子种类粒子种类J(h ) m(GeV)传播相互作用类型传播相互作用类型光子光子 10中间中间+ +W玻色玻色
4、W子子 Z0111180.2291.173(1967预言,预言,弱弱1983发现,发现, 1984 Nob)胶子胶子10强强引力子引力子20引力引力电磁电磁85.2 反粒子反粒子正能解,正能解,粒子粒子E 0;负能解,负能解,粒子粒子E 0;负能解,负能解,粒子粒子E 102 MeVd 10 15 mE 1GeVd 10 18 mE 1TGV原子原子E 104eVd 10 10 m53BEPC(北京正负电子对撞机)(北京正负电子对撞机)54 美国美国费米实验室费米实验室对撞机对撞机E 1TeV轨道周长轨道周长 6.3km(1016K)作用时间作用时间10 11s55超高能加速器的超高能加速器的作用作用:第五章结束第五章结束56