【本文轉載自吉林人民出版社1983年 僅供學習參考】

6、基本粒子

? 物理學名詞。一般指空間尺度比原子核更小的物質單元。包括電子、質子、中子、光子以及在宇宙射線和高能物理實驗中發(fā)現(xiàn)的一系列微粒子。自上世紀末發(fā)現(xiàn)電子以來，目前已經發(fā)現(xiàn)的基本粒子及其共振態(tài)粒子，約二百多種。每一種粒子都有一定的質量、電荷、自旋和平均壽命等；它們之中除少數(shù)粒子不會自動衰變外，其余多數(shù)是不穩(wěn)定的，當經歷自身固有的平均壽命后，會自動轉化為他種基本粒子?；玖Ｗ拥碾娦杂姓⒇摵椭行?span id="5tt3ttt3t" class="font-size-16">[i]之分，其電量大小則與電子相同，若以電子電荷|e|為單位，則有+1、-1或0三種。它們的質量有很大差別，有的靜止質量為零，有的比電子質量大幾百至幾千倍。如果按其質量的大小、性質的差異，可把基本粒子分為光子、輕子、介子、重子[ii]四類?；玖Ｗ佑幸幌盗行碌奶匦裕簩诿恳环N基本粒子，都有它的反粒子存在，如電子和正電子、質子和反質子等，個別基本粒子的反粒子就是它本身；基本粒子之間存在著四種不同的相互作用，即萬有引力作用、弱相互作用、電磁相互作用和強相互作用。參與強相互作用的粒子統(tǒng)稱為“強子”。已知的基本粒子中，除光子和輕子類外，都是強子。基本粒子既具有粒子性，又具有波動性，是波粒二象性的統(tǒng)一體，它表現(xiàn)出了物質連續(xù)性與間斷性的對立統(tǒng)一；各種基本粒子都在不斷的相互轉化中，不斷地產生，又不斷地消滅，如正負電子相遇，可以轉化為兩個或三個光子；宏觀物理的一些守恒規(guī)律，如能量守恒、動量守恒、電荷守恒、角動量守恒等，在基本粒子領域均適用，它反映了物質運動的統(tǒng)一性；此外還發(fā)現(xiàn)一系列新的守恒定律，如重子數(shù)守恒、輕子數(shù)守恒、同位旋守恒、奇異數(shù)守恒等，其中有的在一定條件下[iii]可由守恒變成不守恒；基本粒子還表現(xiàn)出對稱和不對稱、真空與不真空、其質量和體積越分割越大等特殊性質。研究基本粒子的這些性質、結構及其運動規(guī)律，就形成了基本粒子物理學，或叫高能物理學?；玖Ｗ拥倪@許多特性，也對辯證唯物主義哲學的發(fā)展起了重要作用。但是“基本粒子”概念的產生，曾受到了形而上學思維方式的影響。當時認為微觀世界是有極限的，“基本粒子”就是物質的不可再分的最小基本單元。隨著人類對物質結構認識的不斷發(fā)展，“基本粒子”概念已經改變了原來的含意。所謂“基本”只是相對的。實際是自然界物質結構無限層次中的一個層次，而且它們是可分的。近幾十年來，在高能物理實驗研究中，已經發(fā)現(xiàn)了不少關于基本粒子有結構的跡象，如膠子存在的證據(jù)的發(fā)現(xiàn)等。基本粒子理論研究方面，也出現(xiàn)了一些較有希望的結果，如量子色動力學等。在強子結果的探索中，也曾提出過很多模型和預測，如1955年日本坂田昌一的“坂田模型”、1964年美國蓋爾曼的“夸克模型”以及1965—1966年我國科學工作者提出的“層子模型”等等，這些理論和模型的真理性，都有待科學實驗去進一步驗證。

注：

[i] 不顯電性。

[ii] 包括核子和超子。

[iii] 如弱相互作用下的同位旋、奇異數(shù)、宇稱。