向实验家发脾气的理论家 粲夸克的提出与发现
2016/6/17 中科院之声

     格拉肖(SheldonLee Glashow)是世界著名的理论物理学家，美国科学院院士，他的主要研究领域是基本粒子和量子场论。20世纪60年代初，格拉肖在规范场理论的基础上讨论弱相互作用和电磁相互作用统一的问题，预言了中性弱流的存在。1975年，他和合作者一起在电弱统一理论和量子色动力学的基础上，提出了把弱相互作用、电磁相互作用、强相互作用统一起来的大统一理论，在基本粒子和场论的理论研究以及宇宙学的研究中都有较大影响。由于这些成就，他与温伯格、萨拉姆共同获得了1979年诺贝尔物理学奖。

    

     格拉肖

     格拉肖在1991年出版的《 The Charm of Physics 》中对“粲夸克的提出与发现”有一段非常精彩的描述：

     科学通常是以下列方式向前发展的：首先，一个令人惊奇的效应在实验室里被观察到；接着，为了解释这个新现象，现有的理论框架必须加以拓宽或者改进。正是由于观察到了天王星运动的异常，才导致了一个海王星存在的预言。当伽伐尼( Galvani )把一口小刀接触到青蛙的腿部时，他发现青蛙的腿在抽搐，这因而导致了对电流的一个认识以及第一个伏打电堆的制造。X射线、放射性和奇异粒子的意外发现，也同样适合于这种科学发展的模式。

     然而，也存在很少的一些情况，其中理论的提出超前于实验的发现，这时以上科学发展的模式被颠倒过来。门捷列夫在提出元素周期表时，发现其中有几个空缺，他认识到这些空缺应对应着一些当时尚没有被发现的元素.他还推测出它们的化学性质和物理性质。几年以后，他所预言的元素在自然界中找到了，并分别以发现它们的国度而命名为钪、镓和锗。门捷列夫被誉为是一个坚持自己信念的伟大的科学家。

    

     门捷列夫元素周期表

     1961年，盖尔曼( Murray Gel l- Mann )和尼曼( Yuat Ne’eman )提出了一个基本粒子的分类方案，它很象是一个基本粒子的周期表。在这个所谓的“八重法”之中，基本粒子被编进了简单的几何图案里：六边形和三角形。在其中的一个图案里，再一次出现了一个空缺，它对应着一个尚未被发现的粒子。许多物理学家并不是很认真地对待这个新奇的理论。但是，布鲁克海文实验室却于1964年发现了盖尔曼所预言的粒子——Ω

     <sup>里克特

    

     丁肇中

     在J/ψ粒子发现以后不久，对于该粒子是什么的这个问题。存在着许多不同的看法。我和我的同事们认为，它是由一个粲夸克和这个粲夸克的反夸克所构成的。如果这种说法正确，那么就应该存在着其他的包含有一个粲夸克的新粒子。它们到底在什么地方呢?

     布鲁克海文的萨莫斯( NickSamios )是一个小组的头，正是该小组于1964年发现了第一个Ω

    

     2005年11月11日，格拉肖教授到高能所访问，参观了粒子天体物理中心、北京谱仪III、同步辐射室和直线加速器，并做了题为“ Comments about Particle Physics in China ”的精彩报告。

     来源：中国科学院高能物理研究所

    

    

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