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[[File:粒子物理1.jpg|缩略图|粒子物理[https://gss0.baidu.com/9vo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=daf2ad74b94543a9f54ef2ca2e27a6ba/a686c9177f3e6709a0d6367f35c79f3df9dc555f.jpg 原图链接][https://gss0.baidu.com/9vo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=daf2ad74b94543a9f54ef2ca2e27a6ba/a686c9177f3e6709a0d6367f35c79f3df9dc555f.jpg 图片来源优酷网]]]
粒子物理，研究对象是粒子。六十年代初，实验发现的[[基本粒子]]的数目已达到近百种。而且显然，随着[[加速器能量]]的提高，还会有大量的新粒子会被发现出来。原来人们期望基本[[粒子]]的研究会给物质世界描绘出一幅很简明的图象。结果却相反，基本粒子的种类竟然比[[化学元素]]的种类还多！这使人们意识到，这些粒子并不是物质世界的极终本原。基本粒子对它们不是一个合适的名称。于是人们去掉“基本”二字，而把它们简称为粒子。相应的研究领域也改称为粒子物理。

'''中文名''':[[粒子物理]]

'''外文名''':particle physics

'''著名学者''':J.查德威克等

'''研究对象''':[[粒子]]

==粒子物理==

===粒子物理学===

particle physics

研究比[[原子核]]更深层次的微观世界中物质的结构、性质，和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支。又称[[高能物理学]]。其发展大致经历3个阶段。
[[File:粒子物理2.jpg|缩略图|粒子物理[https://pic.vjshi.com/2016-03-06/aaabdf5779ba9520e1d03f792c2774e5/online/puzzle.jpg?x-oss-process=style/resize_w_720 原图链接][https://pic.vjshi.com/2016-03-06/aaabdf5779ba9520e1d03f792c2774e5/online/puzzle.jpg?x-oss-process=style/resize_w_720 图片来源优酷网]]]
==第一阶段==

（1897～1937） 可追溯到1897年发现第一个基本粒子电子 。1932 年[[ J.查德威克]]在用a[[粒子轰击]]核的实验中发现了中子，随即人们认识到原子核是由[[质子]]和[[中子]]构成的，从而形成所有物质都是由基本的[[结构单元]]——质子 、中子、电子构成的统一的世界图像。质子、中子、电子和[[阿尔伯特·爱因斯坦]]提出并被 R.A.密立根和 A.H. 康普顿等人实验证实的光子、W.泡利假设存在的[[中微子]]（1956年最终被实验证实）以及P.A.M.狄拉克预言并被 C.D.安德森 1932 年在[[宇宙线]]中观察到的[[正电子]]都被认为是基本粒子或[[亚原子粒子]]。

==量子力学==

在此阶段，理论上建立了[[量子力学]]，这是微观粒子运动普遍遵从的基本规律。在相对论量子力学的基础上，通过场的量子化初步建立量子场论，很好地解决了场的粒子性和描述粒子的产生、湮没等问题。随着原子核物理的发展，发现在相当于原子核大小的范围内除了[[引力相互作用电磁相互作用]]之外，还存在比[[电磁作用]]更强的强相互作用和介于电磁作用和引力作用之间的弱相互作用，前者是核子结合成核的核力，后者引起原子核的[[β衰变]]。对于核力的研究认识到核力是通过交换介子而产生的，并根据核力的电荷无关性建立起[[同位旋]]概念。

==第二阶段==

（1937～1964） 先后陆续发现了众多的[[粒子]]。1937年从宇宙线中发现μ子，后来证实它不参与[[强作用]]，它和与之相伴的μ中微子同电子及与之相伴的电子中微子可归入一类 ，统称为轻子 。1947年发现π±[[介子]] ， 1950年发现π0介子 ， 1947 年还发现奇异粒子。50年代粒子[[加速器]]和各种粒子[[探测器]]有了很大发展，从而开始了用加速器研究并大量发现基本粒子的新时期，各种粒子的反粒子被证实；发现了为数不少的寿命极短的[[共振态]]。基本粒子的大量发现，其中大部分是[[强子]]，人们怀疑这些基本粒子的基本性。人们尝试将强子进行分类，提出颇为成功的强子分类的“八重法”。

这一阶段理论上最重要的进展是[[重正化]]理论的建立和相互作用中[[对称性]]的研究。关于描述电磁场量子化的量子电动力学，通过重正化方法消除了[[发散困难]]，对于电子和μ子反常[[磁矩]]以及[[兰姆移位]]的理论计算与实验结果精确符合。量子电动力学经受众多实验检验，成为描述电磁相互作用的成功的基本理论。对称性与守恒定律联系在一起，关于相互作用中对称性的研究，最为重要的结果是1956年[[李政道]]、[[杨振宁]] 提出[[弱作用]]下[[宇称不守恒]]，1957年被吴健雄等人的实验及其他实验证实，这些实验同时也证实了在弱作用下[[电荷共轭宇称]]不守恒。这些研究推动弱作用理论的进展。

==第三阶段==

（1964～ ） 以提出强子 结构的[[夸克模型]]为标志。1964 年 M.[[盖耳曼]]和 G.茨威格在强子分类八重法的基础上分别提出强子由夸克构成，夸克共有[[上夸克]]u、[[下夸克]]d和[[奇异夸克]]s三种，它们的电荷 、[[重子数]]为分数 。夸克模型可以说明当时已发现的各种强子。夸克模型得到后来进行的高能电子、高能中微子对质子和中子的[[深度非弹性散射]]实验的支持，实验显示出质子和中子内部存在点状结构，这些点状结构可以认为是夸克存在的证据 。1974年发现[[J/ψ粒子]]，其独特性质必须引入一种新的[[粲夸克]]c ，1979年发现另外一种独特的新粒子Υ，必须引入第5种夸克，称为[[底夸克]]b。另一方面，1975年发现[[重轻子]]τ，并有迹象表明存在与τ相伴的τ中微子 ，于是[[轻子]]共有6种 。迄今的实验尚未发现轻子有内部结构。人们相信轻子是与夸克属于同一层次的粒子 。轻子与夸克的对称性意味着存在第6种[[顶夸克]]t 。 1994年4月26日，美国[[费米国家实验室]]宣布已找到顶夸克存在的证据。

这一阶段理论上最重要的进展是建立[[电弱统一理论]]和[[强相互作用]]研究的进展 。 1961 年S.L.[[格拉肖]]提出[[电磁]]作用和[[弱作用]]的统一模型 ， 其基础是杨振宁和 R.L.密耳斯于1954年提出的非阿贝耳[[规范理论]]。按照这一模型，光子是传递电磁作用的粒子，传递弱作用的粒子是W±和Z0 粒子 ， 但是W±、Z0是否具有静质量，理论上如何重正化问题没有解决。1967～1968年在[[对称性自发破缺]]的基础上 ， S.[[温伯格]] 、A.[[萨拉姆]]发展了格拉肖的电弱统一模型，建立了电弱统一的完善理论，阐明了[[规范场]]粒子W±、Z0是可以有静质量的，理论预言它们的质量在80～100吉[[电子伏特]]（ GeV ） ，此外还预言存在弱中性流。1973年观察到弱[[中性流]]，1983 年发现W± 、 Z0粒子，其质量（mW≈80GeV，mZ≈90GeV ）及特性同理论上期待的完全相符。

关于强作用的研究 ，1973年 G.霍夫特 、D.J.格罗斯等人发展了量子色动力学理论。量子色动力学与量子电动力学一样，也是一种定域规范理论。在这个理论中，夸克之间的强相互作用是由于夸克具有色荷交换色胶子而产生的 ，[[胶子]]没有静质量，但带有[[色荷]]。强相互作用具有渐近自由的性质，即夸克之间的强相互作用并不是随着它们的距离增大而减弱，而是相反；当它们相距很近而处于强子内部时，相互作用很弱，可近似地看成是自由的，从而能够说明夸克 、胶子的禁闭性质、轻子对强子[[深度非弹性散射]]的异常现象以及[[喷注]]现象等。

==作用==

在粒子物理学的深层次探索活动中，粒子加速器、探测手段、数据记录和处理以及计算技术的应用不断发展，既带来粒子物理本身的进展，也促进整个科学技术的发展；粒子物理所取得的丰硕成果已经在宇宙演化的研究中起着重要的作用。

==发展==

在粒子物理学的深层次探索活动中，粒子加速器、探测手段、[[数据记录]]<ref>[https://baike.baidu.com/reference/9339585/45bbmEjuQGQYy4BhafAXWjt9FKpVjQch0313BodQZBoOH25vONtrVEJJ-aDngT98w5ubycSzM1oTnqYc6s6ehfts-hlcMmW2LmdKBAFT0k0d3RsvtW6fKGD7SFheP9FFtFFXnJ1n3JK8jWbLhyzDECVIJ8qy1MNVJaEq9wuz_qg0oszJb6zqgMFubfY11v6BNA30lw12PA_fX0xI7w  知网，引用日期2017-03-31] </ref> 和处理以及计算技术的应用不断发展，既带来粒子物理本身的进展，也促进整个科学技术的发展；粒子物理所取得的丰硕成果已经在宇宙演化的研究中起着重要的作用。
==视频 ==

'''Particle Physics震撼人心的粒子物理！'''

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==参考文献==
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[[Category:330 物理學總論]]