粒子发展史

基本粒子发现年表-----------------------------------------------------------------------1.1833年，法拉第（MichaelFaraday,1791-1867）提出电解定律：析出的物质质量与物质的化学当量成正比，奠定基本电量的基石，测出氢离子的e/m＝9.65x104库仑/克。2.1897年，英国的汤姆生发现电子，阴极射线管内带负电粒子的e/m＝1.76x108库仑/克。1906年诺贝尔物理奖。3.1900年，德国人普朗克提出量子论。于1918年诺贝尔物理奖。4.1905年，犹太人爱因斯坦发表狭义相对论，提出光子说。1921年因“光电效应”获诺贝尔物理奖。5.1908年，伯兰经由布朗运动的观察，证实水分子的存在。6.1908年，英国的卢瑟福，证实α粒子即氦核，1908年诺贝尔化学奖。7.1911年，英国的卢瑟福发现原子核。8.1911年，密立根油滴实验，测出电子的带电量为1.6x10-19库仑。1923年诺贝尔物理奖。9.1912年苏格兰的威尔逊(CharlesThomsonReesWilson1869-1959)发明云室(CloudChamber)，当高速的原子或原子核等粒子在云室中行进时，沿其路程所生离子使水汽凝结成小水滴，呈现粒子所经的轨迹，威尔逊因此发明获1927年诺贝尔物理奖。10.1913年，丹麦人波尔提出原子模型。1922年诺贝尔物理奖。11.1919年，英国的卢瑟福以α粒子撞击氮核,撞出氢核即质子，发现质子。12.1924年，法国人德布罗意(LouisVictordeBroglie1892-?)提出物质波的理论(电子的波动性质)。1929年诺贝尔物理奖。13.1926年，德国人海森伯和伯恩、奥地利人薛丁格，分别建立量子力学的理论体系。14.1928年，英国人狄拉克提出相对论性量子力学，预言正电子（反粒子）的存在。1933年诺贝尔物理奖。15.1930年，包力(WolfgangPauli，1900～1958)，美藉奥地利人，为了解释β衰变过程中电子能量连续分布的特性时提出了微中子假设，认为在β衰变中除了放出电子外，还同时放出一种中性粒子。1925年春，包立引入电子自旋量子数，全面阐述了他的「不兼容原理」，指出原子体系中不可能存在四个量子数都相同的两个电子。包立不兼容原理是量子力学的主要支柱之一，也是一切从量子力学观点认识物质结构的基础。为此包立获1945年度诺贝尔物理奖。16.1934年，费米(E.Fermi)建立了衰变理论，并正式将包力所言的这种中性粒子命名为「微中子」（neutrinos）。17.1932年，英国人查兑克发现中子。1935年获诺贝尔物理奖。18.1932年，美国人安德森发现正电子（第一个找到的反粒子）。1932年他采用威尔逊云雾室，从宇宙射线中发现了正电子，证实了狄拉克的预言。为此获得1936年度诺贝尔物理奖。同年得奖的还有赫斯（发现宇宙辐射）（VictorHess1883-1964）。19.1935年，日本的汤川秀树提出“介子论”。1949年诺贝尔物理奖。他认为，维持原子核中质子与中子之间的稳定，是因为质子和质子间，质子和中子间，中子和中子间，都另有一种交互吸引的作用力，在近距离时，远比电荷间的库仑作用力为强，但在稍大距离时即减弱为零。这种新作用称为核子作用或强作用。它是由于交换一种粒子称为“介子”而生的交互作用。20.1936年诺贝尔物理奖，奥地利的物理学家赫斯（VictorFranzHess,1833-1964）。1911年发现字宙射线。原先对于这种辐射的性质相当地不确定，一直到了1936年赫斯与其它科学家如密立根才确定此系来自外层空间的宇宙射线，赫斯因而荣获1936年诺贝尔物理奖。21.1937年，C.D.安德森(CarlDavidAnderson)（1905～1991），继1932年发现正电子后，又于宇宙射线中发现了μ(介)子，是轻子的一种，电量与电子同，但质量为电子的207倍左右，故又称为「重电子」。在介子论中根据强作用力的力程计算出π介子质量约为电子的两百多倍，在寻找π介子时，曾一度以为μ(介)子就是π介子，但因μ(介)子与核子的作用力一点也不强，因而证实两者不同。22.1939年，E.O.劳伦斯(ErnestOrlandoLawrence)l901-1958，美国人。1929年开始建造回旋加速器。1932年利用经过改进的回旋加速器。制造出第一批人造放射性同位素。1939年完成一台重225吨的新的回旋加速器，能达到20兆电子伏的能量。劳伦斯还利用所创造的回旋加速器开展了一系列的研究工作，1939年获诺贝尔物理奖。23.1947年，英国的物理学家鲍威尔(CecilPowell，1903~1969)与他的同事，发展出以乳胶照像法研究核物理，并应用这个方法发现了第一件证明π介子存在的证据。π质量约为电子的270倍。证实了汤川秀树的介子理论。鲍威尔因而获1950年诺贝尔物理奖。24.1950年，建立「粒子加速器」。25.1952年，美国人葛莱瑟发明气泡室(BubbleChamber)是一种粒子探测器，其原理是在容器中盛以液体，当高速粒子在液体中行进时，液体会沸腾而产生一连串的气泡，经常使用的液体为液态氢，气泡室优于雾室，因浓稠的液体可以发生较多的原子核碰撞。此外，在气泡室中加以磁场可以让带电粒子产生偏转，更可以了解这些粒子的一些性质。葛莱瑟(DonaldArthurGlaser1926~)因发明气泡室于1960年获诺贝尔物理奖。26.1955年，塞格雷和钱伯林利用高能加速器发现了反质子，他们因此获1959年物理奖。27.1956年，李政道与杨振宁提出在弱作用力作用下“宇称不守恒”的例子，并在1957年由吴健雄女士证实了李、杨的推测，李政道与杨振宁因而获得1957年诺贝尔物理奖。28.1959年，王淦昌等人发现了反Σ负超子，是一个反粒子。29.1964年，盖尔曼（MurryGell-mann）提出夸克模型。1969年诺贝尔物理奖。30.1964年，美国的研究人员巴尔.费契和詹姆斯.克洛林在美国的布鲁克海汶国家实验室在调查Ｋ０介子衰变的过程中发现“CP对称性的违犯”情形。这对于“反粒子”为何消失是一个关键点的发现。31.1969年,美国麻省理工学院的弗利德曼(JeromeI.Friedman)、肯达尔(HenryW.Kendall)及史丹福线型加速中心(SLAC)的泰勒(RichardE.Taylor)三人于1967至1973年间在史丹福大学领导一连串实验,其中的一篇论文“高度非弹性电子-质子散射所观察到的行为”(后来称这一个研究领域为“深层非弹性散射”),这个实验是以高的电子束对氢原子核(质子)或氘原子核(质子+中子)作非弹性散射,结果发现,必须把质子或中子视为由更小的点状粒子所组成才能合理解释这个散射现象,由此证实夸克是真的存在。三人因此同获1990年诺贝尔物理奖。32.1970年，日本南部阳一郎提出“弦理论”原型，同年末英国的葛林、美国的舒瓦兹加入超对称性概念，合成“超弦理论”。33.1974年，丁肇中发现第一个夸克，魅夸克。1976年诺贝尔物理奖。34.1975年，发现τ粒子，为第三代的轻子之一。最后一个轻子τ微中子在2000.7.20由费米实验室发现。35.1977年，列昂．莱德曼发现底夸克。36.1984年诺贝尔物理奖，鲁比亚CarloRubbia（义大）、范德米尔SimonVanderMeer（荷兰），促成W及Z粒子的发现。37.1985年，普林斯顿大学“E8×E8混合型超弦理论”（第一次超弦革命）38.1986年诺贝尔物理奖，鲁斯卡ErnstRuska（德）电子光学的基础研究＆发明第一部电子显微镜。宾尼希GerdBinning（德）罗雷尔HeinrichRohrer（瑞士）发明穿隧显微仪。39.1988年诺贝尔物理奖，莱德曼LeonM.Lederman（美）、史华兹MelvinSchwartz（美）、史坦伯格JackSteinberger（美），发明产生微子束的方法、发现缈微子而显示出轻子的二重态结构。40.1990年诺贝尔物理奖，弗利德曼JeromeI.Friedman（美1930-）、肯达尔HenryW.Kendall（美1926-1999）、泰勒RichardE.Taylor（美1929-）。对粒子物理的夸克模型(1969)之发展有重大贡献。41.1994年，M理论（第二次超弦革命）。42.1994年诺贝尔物理奖，布罗克豪泽BertramN.Brockhouse（加拿大），中子的非弹性散射研究。萧尔CliffordG.Shull（美），对中子的弹性散射研究。43.1995年，费米实验室宣称发现顶夸克。44.1995年诺贝尔物理奖，帕尔勒MartinL.Perl（美），于1975年宣称发现陶子(tau)。瑞那斯FrederickReines（美），探测微子。45.1996年诺贝尔物理奖，李戴维DavidM.Lee（美）。奥谢罗夫DouglasD.Osheroff（美）。李查逊RobertC.Richardson（美），发现氦三超流现象。46.1997年诺贝尔物理奖，朱棣文StevenChu（美籍华裔），柯恩唐努吉ClaudeCohen-Tannoudji（法）、菲利普WilliamD.Philips（美），发明雷射致冷捕捉原子的技术。47.1998年诺贝尔物理奖，拉福林RobertB.Laughlin（美），史托马HorstL.Stormer（美），崔琦DanielC.Tsui（美籍华裔），发现分数量子霍尔效应，与一种具有分数电子荷激发态的量子流体。48.1998年5月，日本神冈山实验室曾宣称找到了微中子有质量的间接证据。49.1999年诺贝尔物理奖，霍夫特GerardustHooft（荷兰）、维特曼MartinusJ.G.Veltman（荷兰），阐述电弱交互作用的量子结构，使电弱理论广被接受。50.2000年7月20日，费米实验室宣称，发现最后一个微中子－τ微中子。（本文作者为台湾老师，文中有些名词与人名与大陆翻译有所差异，阅读时请注意。）