manbet手机版1990年10月17

manbet手机版瑞典皇家科学院manbet手机版决定将1990年诺贝尔物理学奖共同授予教授

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manbet手机版这是我们对物质结构理解的一个突破

manbet手机版教授manbet手机版杰罗姆·弗里德曼manbet手机版而且manbet手机版亨利·w·肯德尔manbet手机版麻省理工学院(MIT)和manbet手机版理查德·e·泰勒manbet手机版斯坦福线性加速器中心(SLAC)的研究员，共同获得了今年的诺贝尔物理学奖。manbet手机版奖金为400万瑞典克朗。manbet手机版三位获奖者是一个研究小组的关键人物，该小组在一系列调查中发现了明显的迹象，表明原子核的质子和中子存在内部结构。manbet手机版这个被称为“SLAC-MIT实验”的实验为进一步研究物质的最内部结构铺平了道路。manbet手机版自本世纪初以来，研究人员一直在研究原子的内部结构。manbet手机版我们的知识不断增长，特别是通过(1910-1930年左右)原子核及其核子的发现。manbet手机版在20世纪50年代，出现了大量被称为强子的物质，它们的性质类似于核子。manbet手机版为了使它们有序，在20世纪60年代初引入了夸克的概念。manbet手机版然而，在SLAC-MIT实验之前，在自然界中不可能看到任何夸克的踪迹。

manbet手机版这一发现是在质子和中子被一个巨大的“电子显微镜”的光束照射时发现的。“电子显微镜”是美国加利福尼亚州SLAC的一个两英里长的加速器。manbet手机版内部结构被解释为manbet手机版夸克manbet手机版形成质子和中子的基本组成部分。manbet手机版将夸克结合在一起的电中性“胶水”被称为manbet手机版胶子manbet手机版．manbet手机版地球上的所有物质，包括我们的身体，由超过99%的夸克和相关的胶子组成。manbet手机版剩下的只有电子。

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manbet手机版获奖者的贡献

manbet手机版现在得到奖励的这项工作是由麻省理工学院和SLAC的一组研究人员在20世纪60年代末和70年代初进行的。manbet手机版这项工作是早期研究的延续，在早期研究中，用电子作为探针，研究核子(质子和中子)的结构。manbet手机版与早期的研究不同，现在可以获得创纪录的高能电子束。manbet手机版这些光束是由SLAC的一个两英里长的线性加速器提供的，它提供了一个比以前更高分辨率的“显微镜”。manbet手机版没有什么新现象，实验被普遍认为是例行公事。manbet手机版电子对核子的散射，在较低的电子能量下，已经进行了20多年，人们认为对核子的结构已经有了足够的了解——这个观点被证明是完全错误的。

manbet手机版SLAC-MIT实验的本质是观察高速电子束(能量从4 GeV到21 GeV)在通过由液氢或氘组成的目标时是如何受到影响的。manbet手机版散射电子是用两台大型磁光谱仪记录下来的。manbet手机版其中一个用于观察6度和10度的散射电子，另一个用于观察更大的散射角度(18度、26度和34度)。manbet手机版在测量散射角的同时，用光谱仪测量了电子的能量。

manbet手机版SLAC和麻省理工学院的合作始于1967年初，研究所谓的对质子的弹性散射(e + p - >e + p过程，电子对质子的弹跳，就好像它们都是橡胶球)。manbet手机版在较低电子能量下的类似实验表明，核子表现为“软”结构，只能以很小的角度散射电子。manbet手机版弹性散射的新结果证实了早期的测量结果。manbet手机版获得大散射角的概率被发现是非常小的。manbet手机版在这个常规的初始阶段之后，我们决定研究一下所谓的非弹性电子散射，e + p - >e + X，其中X不一定是质子。manbet手机版这样的过程是在较低能量的实验中已知的，没有什么根本的新东西可以期待。manbet手机版然而，令研究人员惊讶的是，深度非弹性散射的概率比预期的要大得多——在这种情况下，入射电子失去了大部分原始能量，并以相对于原始方向的大角度出现。manbet手机版起初，他们认为这个结果是不正确的或被误解了。manbet手机版一个被怀疑的错误来源是所谓的辐射修正——入射或离开的电子会以光的形式辐射掉它的一部分能量，他们没有观察到，因此，他们认为，这可能导致他们误解了发生的事情。manbet手机版但经过研究小组的仔细工作，逐渐清楚地发现，已经观察到一种称为硬散射中心的内部核结构。 Here was a repetition, although at a deeper level, of one of the most dramatic events in the history of physics, the discovery of the nucleus of the atom.

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manbet手机版本世纪初，汉斯·盖革和欧内斯特·马斯登进行了一系列实验，测量了阿尔法粒子穿过薄金属箔时的散射情况。manbet手机版盖革和马斯登(1909)惊奇地发现，一些阿尔法粒子以很大的角度散射，例如与原始方向成90°。manbet手机版盖革和马斯登工作的曼彻斯特的领头人是欧内斯特·卢瑟福，当时最杰出的物理学家之一，诺贝尔物理学奖得主manbet手机版1908年诺贝尔化学奖manbet手机版．manbet手机版卢瑟福对盖革和马斯登的结果进行了系统的理论研究，并对β粒子(电子在当时被称为β粒子)进行了类似的实验。manbet手机版在这些实验中，人们发现了一个同样令人惊讶的现象:一小部分入射电子在撞击后反弹回来。manbet手机版卢瑟福在一篇经典论文(1911年)中指出，所做的观察与原子的当前图景不一致——原子是一个柔软的果冻状球体，正电荷和负电荷分散分布。manbet手机版这样一个柔软的目标最多只能使入射粒子产生微小的偏转。manbet手机版他还发现，许多小的偏转叠加起来形成一个大的偏转的概率是微乎其微的。manbet手机版经过对数据和理论预期的仔细比较，他得出结论manbet手机版“从整体上考虑证据，似乎最简单的假设是，原子包含一个分布在一个非常小的体积中的中心电荷，而大的单个偏转是由于整个中心电荷，而不是它的组成部分。”manbet手机版．manbet手机版原子核的概念由此诞生。

manbet手机版1932年詹姆斯·查德威克发现中子后，人们对原子核结构的认识大大增加了。manbet手机版同年，维尔纳·海森堡意识到原子核由质子和中子组成。manbet手机版查德威克获得了manbet手机版1935年诺贝尔物理学奖manbet手机版发现了中子，海森堡获得了诺贝尔奖manbet手机版1932年物理学奖manbet手机版“量子力学的创立”。manbet手机版认识到质子和中子是原子核的组成部分，代表着物质设计的系统化向前迈进了一大步。manbet手机版质子、中子和电子成为自然界的三个基本组成部分。manbet手机版但早在1933-1934年，人们就怀疑质子和中子是比电子更复杂的粒子。manbet手机版核子表现出出乎意料的大磁场(“反常磁矩”)，这可以解释为它们含有电流。manbet手机版核子的磁性是由奥托·斯特恩和他的同事首先测量的。manbet手机版斯特恩得到了manbet手机版1943年诺贝尔物理学奖manbet手机版获奖理由:“分子射线法和发现质子磁矩。”

manbet手机版在20世纪50年代，利用电子散射对核子的结构进行了系统的研究。manbet手机版观察到一系列有趣的现象，其中能量高达1 GeV的电子视核子为软“球体”，这意味着电子大角度散射是非常不可能的。manbet手机版测量了核子内部电荷和磁性是如何分布的。manbet手机版罗伯特·霍夫施塔特在这些调查中发挥了主导作用，并获得了一项奖励manbet手机版1961年诺贝尔物理学奖manbet手机版获奖理由:他“开创性地研究了原子核中的电子散射，并因此取得了有关核子结构的发现”。

manbet手机版在20世纪50年代和60年代，质子和中子作为自然界组成部分的特殊地位受到了质疑。manbet手机版大量的粒子，被称为强子，在这个时候被发现，并显示出与核子的相似性。manbet手机版为物理学带来新的秩序，以便理解强子应该如何分类，已成为当务之急。manbet手机版经过多次尝试，强子之谜终于被成功解开，这主要归功于Murray Gell-Mann (manbet手机版1969年诺贝尔物理学奖manbet手机版)．manbet手机版各种强子被发现是相互关联的，并且表现为一种家族的成员(“对称群的表征”)。manbet手机版当引入了夸克这三个基本元素后，这种抽象的数学描述明显变得更容易理解了。manbet手机版现在所有已知的强子都可以由这三个夸克和它们的反粒子组成。manbet手机版由于这涉及到极大的概念简化，夸克概念立即受到重视。manbet手机版夸克既存在于自然界中，如海水、陨石和宇宙射线中，也存在于使用高能加速器的实验中。manbet手机版但是没有发现夸克。manbet手机版一段时间后，关于夸克的缺失，最流行的解释是夸克只是物理方程中包含的“数学量”。

manbet手机版第一个夸克的踪迹

manbet手机版SLAC-MIT实验成为了同时代的盖革和马斯登实验。manbet手机版当时，α粒子在大角度上的散射被解释为原子核中存在一种“硬颗粒”——在原子的中间。manbet手机版在现代版本中，卢瑟福的角色主要由理论家詹姆斯·d·比约肯和已故的理查德·p·费曼承担manbet手机版1965年获得诺贝尔物理学奖manbet手机版)．manbet手机版这一次，电子在大角度上的散射被解释为核子中存在“硬颗粒”——夸克。manbet手机版但仅用夸克还不能完全解释这一结果。manbet手机版实验表明，核子中也有电中性成分，人们迫切地想要发现它们的性质。manbet手机版核子的中性成分很快就被解释为强力的中介体胶子。manbet手机版这在物理学史上开创了一个新时代。