Page 131 - 世界学

第三章 微观世界学 115

3.“粒子”第三代
如果我们把已发现的 30 多种粒子按它们的稳定程度来分类，那么其中有的

粒子是稳定的，例如质子、电子等；有的粒子却要自发地衰变成其他粒子，例如
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m 、p 、π 、k 、λ 等。它们衰变的时间一般在 10 ~10 s 或大于 10 s，分别属
于电磁作用衰变和弱作用衰变。
到了 60 年代，由于加速器的能量逐步提高和高能探测器的迅速发展，在实验
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上也发现了衰变时间在 10 ~10 s 范围的快衰变粒子，其衰变属强作用衰变。这些
粒子被称为“共振态粒子”，也称“第三代粒子”。由于它们的出现，使粒子种类
猛增到上百种。
1973 年观察到弱中性流，1983 年发现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。

现代发现的粒子已经有 700 多种，本书又提出物质能量的最小份额（能子），
显然应该称为“第四代粒子”了。

（四）微观世界的演绎

1. 宏观物质运动的启示
人们看到太阳月亮的朝起晚落，知道宇宙在不断地运动；人们观察动植物的生
生死死，铁会生锈，水会结冰，还会水滴石穿等等，宏观世界也时时处在运动和变

化之中；微观世界又如何，自然有更复杂的相互作用。人们总是感叹世界真奇妙，
其实真正的奇妙还都来源于微观世界。人们都惊叹恐龙的灭绝源于小行星对地球撞

击引起的大爆炸，现代人还记得前苏联的古特雷斯大爆炸，更清楚日本长崎和大阪
的原子弹爆炸，造就的战争惨剧。氢弹、中子弹威力更大，激光武器也不能小觑啊！

原来它们还都来自微观世界啊。还有大宇宙中 γ 射线暴，差不多具有毁灭宇宙的能
量；夸克集团的形成，破坏力也不能小觑。我们周围的光明，使用最为广泛的电子，
可都是我们微观世界的“宠儿”。其实微观世界已经让人眼花缭乱，探索微观世界

的奥秘，不仅是人类对物理学研究的前沿，而且与人类的生存息息相关。
2. 微观粒子的相互作用

我们在前面也讨论过，夸克的种类在允许的条件下发生变化，变化中会辐射出