J/ψ粒子的发现——11月10日科学史上的今天

2018-11-09作者:科学π工作室 编著编辑:书问阅读



在物理学发展史上,1974年11月10日是个极不寻常的日子,这一天同时诞生“两个重粒子”:一个是由美籍华裔物理学家丁肇中所领导的研究组,在布鲁克海文实验室发现的,起名叫J粒子;另一个是由美国科学家里奇特小组,在加州帕洛阿尔托的斯坦福直线加速器发现的,起名叫ψ粒子。这两个重粒子都不带电,寿命都较长,可以存活的时间都是0.1×10-19秒,虽然看起来非常短命,但比当时的其他新粒子寿命要长1000倍。按照丁肇中的话说,这就好像是“在一个村子里,突然发现了一个居然能活1000岁的人!”


人们普遍猜测,“这两个新粒子”一定比以前所发现的新粒子有特别之处。果然,它们不仅都具有寿命长的特点,还都由第4种夸克组成,其他特点也非常相似。再经仔细比较,发现它们就是同一种粒子,居然在同一天、不同地方、用不同方法降生,其可堪称奇迹。人们将两个不同的名字组合起来,称它为J/ψ粒子。


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发现J粒子实验的难度极大,按照丁肇中先生的比喻,它犹如下雨时,如果每秒中有100亿个雨滴在一个地方下落,你要在其中寻找一滴带蓝色的雨滴一样。


J/ψ粒子的发现,震惊了物理学界,人们称这个粒子的发现为“物理学的十一月革命”。这个革命的意义不仅在于发现了第4种夸克,对半个世纪以来,物理学家努力寻找自然界的第4种力的作用也具有重大意义,同时也为第5种与第6种夸克的发现开启了大门。


J/ψ粒子成为近年来粒子物理学的最重大发现,为此丁肇中和里奇特共同获得1976年诺贝尔物理学奖。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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