科普知識！基本粒子真的是物質世界最「基本」的微粒嗎？

1936年1月26日，物理學家丁肇中生於美國安阿伯。丁肇中發現了J粒子。這一發現讓他獲得了諾貝爾物理學獎。J粒子是一種基本粒子，那麼，什麼是基本粒子？

人們常以「撿了芝麻，丟了西瓜」來比喻芝麻之小。可是，在物質的微觀世界裡，芝麻卻簡直大得無法比擬。芝麻由無數個細胞組成，細胞又由無數個分子組成，分子又由原子組成。

20世紀初，人們發現原子是由電子和原子核組成的。原子很小，原子核更是微乎其微。如果說，一個原子像一座十層高樓那樣大的話，那麼原子核只有一粒豆子那樣小。而且，原子核還可以分成更小的「小不點兒」。

這些「小不點兒」都屬於原子世界的「居民」，種類很多。起初，人們只發現了電子、光子、質子、中子四種。後來，又發現了正電子、中微子、介子、超子、變子等，統稱為「基本粒子」。1972年，我國髙能物理研究所云南宇宙線觀測站，在宇宙線中發現一種新的重質量荷電粒子。1974年秋，美籍華裔物埋學家丁輦中教授為首的實驗小組，發現一種新的重光子，命名為J粒子。在1979年，丁肇中再接再厲，又發現了一種新的重要的基本粒子——膠子。據統計，目前已發現的基本粒子近300種，而且還在不斷發現之中。

在基本粒子的家族中，要算質子和中子比較大，它們的直徑約為十萬億分之一厘米。別的基本粒子，就要小得多了。例如，一千八百三十六個電子的總質量只相當於一個質子；而一個中微子或反中微子，只有一個電子質量的萬分之一。有趣的是，光子的靜止質量竟等於零。質量最大的是超子，超過質子質量的340倍，所以叫做「超子」。不過，超子的壽命很短，一般只能「活」一百億分之一秒。介子的名稱來源也很有趣，就是說它的質量是介於電子和質子間的基本粒子。介子的「兄弟」很多，有的帶正電，有的帶負電，有的不帶電，它也有打進原子核，引起核反應的本領。

人們還發現，這些基本粒子，竟能互相變來變去。就拿電子和正電子來說，它倆長得一樣大，質量也一樣，帶著同樣多的電荷——只是電荷的正負相反。它倆遇在一起，可以變成兩個光子。當反質子和質子相接近時，兩者都會喪失電荷變成中性的反中子。1960年3月，我國物理學家王淦昌教授在第九屆國際髙能物理學會議上，報告了他發現的新的基本粒子——反西格馬負超子。這種負超子可以衰變成一個反中子和一個帶正電的介子。這就是說，這些原子世界的小「居民」彼此間不是孤立靜止的，而是相互聯繫、變化著的。

基本粒子，是不是物質世界最「基本」的微粒了呢？其實，真正的「基本」粒子是不存在的。物質是無限可分的，任何「基本」粒子都還可以一分為二。

現在，人們提出了許多關於基本粒子的理論。如我國科學工作者提出了「層子模型、日本著名物理學家坂田昌一提出了「坂田模型」等。

儘管原子世界的「居民們」是那麼微小，那麼難以捉摸，然而高能物理工作者們正在，繼續探索，努力揭開微觀世界的種種奧秘。