大学物理-多媒体课件 -6 粒子物理简介幻灯片.pptVIP

例如对于?介子， ?+、??、?0 的宇称p? = ?1 4. 粒子的内禀宇称 实验只能测 ?? ( r )?2 ， 不能确定? ( r )的正负。 每一种粒子都应具有一种确定的宇称值， 这宇称又称为粒子的内禀宇称或本征宇称。 故规定： 利用p、n、?参加的反应和宇称守恒定律， 就可以确定其他粒子的宇称。 pp= pn= p?= +1 实验证明：在强相互作用中，反应前后粒 但是在弱相互作用 中如何呢？ 子体系的宇称是守恒的， ?+、? +都是上世纪50年代初期发现的重介子， 5. 弱作用宇称不守恒问题（? ～ ? 之谜） 它们的自旋都是0，质量、寿命也基本上相同。 ?+：质量 (966.7?2) me，寿命(1.21?0.02)10-8s ?+：质量(966.3?2) me ，寿命(1.19?0.05)10-8 s 因此，应该认为?+和 ?+是同一种粒子。 但是， ?+和 ?+的衰变方式却不同： 而 经实验分析， 而根据角动量守恒分析， 故两种情况都有 pr=(?1)0= +1， 若认为衰变前后 若?+ 和 ? +为同种粒子，则内禀宇称有矛盾。 宇称守恒， ?+衰变的3个?介子相对运动的 轨道量子数 l = 0， ? +衰变的两个?介子的轨道量子数也应是 l = 0， 则： 当时有很多人反对此假说（ 朗道 ，泡利）。 （李政道 ? 杨振宁假说）。 在1956年大胆地提出，? 、? 应是同一种粒子 他们还建议在原子核的β衰变和基本粒子衰变中，可以通过哪些实验来检验宇称是否守恒。 宇称不守恒的假说 李政道和杨振宁在? ～? 疑难的启发下， （即今K介子）。 从而提出弱相互作用过程中 （T.D.Lee and C.N.Yang, Phys Rev 104, 254，1956） 6. 李政道 — 扬振宁假说和吴键雄实验 李、杨假说很快被吴健雄的极化Co60衰变实验 就说明此衰 如果是图示的两种情况 所证实。 （C.W.Wu et al., Phys.Rev., 105,1413，1957） 皆存在， 说明宇称守恒。 如果是图示的两种情况 只存在一种， 即该衰变中宇称不守恒。 变不具有空间反演对称性， e ? (少) e ? (多) e ? (少) e ? (多) 镜像反射 低温下加磁场可大量原子核的磁矩（自旋）都沿磁场方向排列起来 — 极化。 沿自旋正反方向的? 射线强度。 — 宇称不守恒 ! 实验的结果： 沿正反两方向?射线强度不同， 且只存在图示的衰变情况。 ? ? （若实验的结果是沿自旋正反方向的 ? 射线强度相同， 则说明必存在镜像反射对称，宇称守恒。） 然后测量 吴键雄的实验： 李、杨二人的杰出工作获得了1957年的诺贝尔物理学奖。 后来的实验证明，在介子衰变过程中宇称也不守恒。 这样宇称守恒定律就被证明在整个弱相互作用中都是不成立的了。 “一个矛盾的实验结果就足以推翻一种理论” 这正如爱因斯坦所说： 杨振宁（1922 ?） 李政道（1926 ? ） 1956年诺贝尔物理奖获得者 提出弱相互作用下宇称不守恒 吴健雄在做Co60 衰变实验 吴健雄在做学术报告 * *粒子物理简介 （碳原子核的夸克结构） *本章目录 §5.1 粒子的分类 §5.2 反粒子 §5.3 场和媒介子 §5.4 相互作用和守恒定律，宇称 §5.5 更深的层次——夸克模型 注：本章内容参看书第一册P1 ? P12 “基本粒子” §5.1 粒子的分类 1. 轻子 ① 不参与强相互作用 ② 自旋 现有400多种粒子可按寿命 、自旋、 质量、 参与的相互作用 分为轻子、强子和媒介子。 带电的轻子还可参与电磁相互作用 轻子 m (MeV) Q(e) J( ) 轻子质量不一定小， 1992年以前测得 MeV ▲ 精确测定 的意义： 电磁作用耦合常数是 e 弱作用耦合常数是 g 按92年以前数据得到 1992年BEPC结果： 这样三个 g 就一致了，支持了粒子的标准模型。 g(e,?) g(e,?) g(?,?) 李政道： 1991—1992年高能物理最重要的 ▲ m? 是否为0 ？ 这涉及宇宙前途！ 1998年日本实验发现 ?? 和 ?e 之间有振荡， 结果就是m? 的精确测量。 表明 m?≠0 （10-2 eV） 。 ? 中性，穿透力极强 。1956年首次探测到。 太阳辐射大量? ，每秒能有1014个? 穿过人体。 1982年苏联实验发现：14eV m? 40eV 后来曾公认： m? ? 7.3 eV ，无下限 2.强子 强子能参与强相互作用，也参与其他作用， 介子：J = 0，整数 —— 玻色子 重子：J =