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第四课 麻省理工名人榜物理学家丁肇中(第11页)

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经过严格认真的反复核对,奇迹终于出现了。

丁肇中回忆说:“1974年初夏,我们在4Gev~5GeV的大质量区域里测定了一些数据。

然而,对这些数据所做的分析表明,只存在极少的电子——正电子对。

“在8月底,我们调整了磁铁使它能接受2.5GeV~4GeV的有效质量。

我们立即看到了干净的、真正的电子对。”

“最令人惊奇的是,大部分e'e-对在3.1GeV处形成一个狭峰。

更详细的分析表明,它的宽度小于5MeV。”

经过多方核对后,丁肇中小组确认他们发现了一个当时质量最大的新粒子。

后来得知,里克特小组也发现了这一粒子。

他们的实验各有特点。

里克特小组是让e'e-对湮没以形成矢量介子,是一种形成实验,而丁肇中小组是利用质子束轰击铍靶,产生矢量介子,然后测量矢量介子的衰变产物,则是一种产生实验。

里克特小组和丁肇中小组用不同的设备、经不同的反应过程几乎同时地发现了同一粒子,使物理学界大为惊喜。

他们的发现把高能物理学带到了新的境界,因此,两年后里克特和丁肇中就分获诺贝尔物理学奖。

Jψ粒子Jpsiparticle由魅夸克和反魅夸克组成的一类介子。

其质量为3.1GeVc22003年7月30日,中国科学院高能物理研究所在新闻通报会上宣布,北京谱仪国际合作组最近发现了一个新粒子。

北京谱仪合作组是由高能物理研究所和国内17所大学和研究机构及美国、日本、韩国和英国的物理学家和研究生组成的。

这个新粒子是该合作组通过分析5800万Jψ粒子衰变的事例数据,在分析粲粒子辐射衰变到正反质子的过程中发现的。

这项研究成果的论文已在世界最具权威和最有影响的期刊《物理学评论快报》(2003年7月)上发表。

这次发现新粒子的消息顿时引起了各方的广泛关注。

人们都很想知道这是一种什么样的粒子?这一新发现有何物理意义?这是不是又是一个突破性的成就?要想回答这些问题,就需要了解一些粒子物理学的有关知识。

人们最初是按粒子的质量大小将它们分为三类,并给每类一个统称。

质量大的叫作重子,例如质子和中子;质量小的叫作轻子,例如电子和几乎无质量的中微子;大小介于两者之间的叫作介子,例如π介子。

后来根据重子和介子都受强力支配的这一性质,把它们统称为强子。

早期有些物理学家猜测介子由质子和反质子束缚态组成,但被后来夸克模型代替。

1964年盖尔曼等人提出了关于强子结构的夸克模型。

在夸克模型中,重子由三个夸克组成,而介子则由正反两个夸克组成。

在初期提出的夸克模型中,只有u、d、s三种夸克。

寻找多夸克态

Jψ粒子在正负电子对撞中产额很高,Jψ粒子的衰变是研究强子谱和寻找新粒子的理想途径。

北京谱仪获取的5800万Jψ粒子事例比国际上其他同类实验数据约高一个量级,为物理分析创造了良好的基础。

这个新粒子的寿命非常短,因此也被称为共振态。

所谓共振态,是一种不稳定的强子,它带有强子的诸如自旋、宇称、同位旋等各种量子数。

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