“基本粒子”不基本

直到19世紀(jì)末，人們都認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的不開(kāi)再分的最小微粒。后來(lái)發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子和中子。并且知道原子核和的電子組成了原子，質(zhì)子和中子組成了原子核。于是許多人認(rèn)為光子、電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子，并把它們叫做“基本粒子”。

然而，隨著科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到這些粒子并不“基本”。這是因?yàn)?，一方面，科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的不同種類(lèi)的新粒子，它們都不是由質(zhì)子、中子、電子組成的；另一方面，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有自己的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。所以，從20世紀(jì)后半期起，就將“基本”去掉，統(tǒng)稱(chēng)為粒子。發(fā)現(xiàn)新粒子從20世紀(jì)30年代以來(lái)，人們?cè)趯?duì)宇宙線(xiàn)的研究中發(fā)現(xiàn)了一些新粒子。1932年發(fā)現(xiàn)了正電子，1937年發(fā)現(xiàn)了ｕ子，1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子。后來(lái)還發(fā)現(xiàn)了一些粒子，質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量大，叫做超子。1932年發(fā)明的加速器，能使帶電粒子加速到很高能量。人們用它進(jìn)行了許多核物理實(shí)驗(yàn)而不再依賴(lài)天然的宇宙射線(xiàn)，于是發(fā)現(xiàn)了更多的粒子，它們的質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與過(guò)去已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反，這些粒子叫做反粒子。例如：電子的反粒子是正電子，它的電荷量與電子相同，但帶的是正電荷；質(zhì)子的反粒子是反質(zhì)子，它的電荷量與質(zhì)子相同，但帶的是負(fù)電荷?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粒子達(dá)400多種。按照粒子與各種相互作用的不同關(guān)系，可以將粒子分為三大類(lèi)：強(qiáng)子、輕子和媒介子。強(qiáng)子：強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子。質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子。強(qiáng)子又分為介子和重子兩類(lèi)。輕子：輕子是不參與強(qiáng)相互作用的粒子。最早發(fā)現(xiàn)的輕子是電子。媒介子：媒介子是傳遞各種相互作用的粒子，如光子、中間玻色子、膠子。光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞熱相互作用，膠子傳遞強(qiáng)相互作用。夸克模型許多事實(shí)表明，強(qiáng)子是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。1964年提出的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子由更基本的成分組成，這種成分叫做夸克。夸克模型經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)被許多物理學(xué)家接受?？淇擞?種，它們是上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克、頂夸克，它們帶的電荷分別為元電荷的+2/3或-1/3。每