深入探索微观世界——高能物理学的进展和未来
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摘要: (一)探索微观世界的最前沿 人类对微观世界的探索已经经历了几个层次。三十年代初,人们认识到宇宙万物是由原子构成的,而原子是由电子和原子核组成的。电子和原子核通过电磁力相互作用构成原子。1932年发现了中子,从而认识到原子核是由质子和中子组成的。质子和中子通过强相互作用构成原子核。此后,又发现从一种原子核到另一种原子核的变化,是由弱相互作用所引起的,再加上引力相互作用,宇宙间存在着四种相互作用,它们支配着宇宙万物的变化和基本性质,而宇宙万物则是由电子、质子、中子这些“基本”粒子组成的……。六十年代,“基本”粒子已经达到上百种,人们逐渐认识到这些“基本”粒子并不基本,而是具有内部结构的。现在“基本”粒子这一名称已不适用,人们已经认识到“基本”粒子是由更基本的层子组成,层子又由什么组成?人们揭开一面又一面微观世界的帷幕,真是“庭院深深深几许,帘幕无重数”。回顾人们对微观世界认识的层次发展可见,对微观世界的探索包括两个方面:探索微观世界的物质结构;探索微观世界的物理规律。高能物理学就是探索微观物理世界的最前沿的科学。