2023学年完整公开课版《叫三声夸克》

叫三声夸克

卞毓麟物质分子原子原子核质子，中子（基本粒子的强子）夸克还有盒子吗？习题：物质结构

电子（-）

物质分子原子质子（+）原子核中子

夸克夸克是兼有强相互作用和弱相互作用的粒子。夸克首选是从理论上推导出来的，以后才陆续发现。最后一个夸克-----顶夸克于1995年初才被发现。

夸克有6种，划分为3对，分别是上夸克(U)和下夸克(D)，奇异夸克(S)和粲夸克(C)，以及顶夸克(T)和底夸克(B)。

夸克之迷

人们一般都认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成了，原子是由电子、质子、中子等基本粒子组成的，而基本粒子则是由比基本粒子更基本的亚粒子组成的。亚粒子也就是人们常说的“夸克”或“层子”。

分子、原子和基本粒子，人们不仅通过实验找到了，而且已经在实际应用。而夸克(或层子)自从20世纪60年代科学家们提出这一设想后，全世界的物理学家花费了巨大的财力、物力和人力，设计出了多种夸克模型，建造高能电子对撞机。虽然一些实验现象“证实”夸克(或层子)的存在，然而单个的夸克(或层子)至今未找到，人们始终不识其庐山真面目。对此，粒子学家们的解释是：因为夸克(或层子)是极不稳定的、寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而不能单个存在。

1996年2月26日，《光明日报》发表了天津大学崔君达教授的文章《夸克存在吗》，向“夸克说”提出了质疑。其后，八位资深记者致书中央领导，建议中央慎重考虑是否实行基础科学理论的转移，暂缓或减少对“层子说”研究的拨款。

1996年8月6日，自然科学基金会召开了有关科学家的会议，研读崔君达教授的文章和八位资深记者的信件。而并未邀请这些人参加。会议由著名的物理学家，北京大学校长陈佳洱主持。会上许多科学家都作了典型的发言。并批评崔君达教授是“病态科学家”。其后便不断有争论。崔君达教授也发表了文章《复合时空论并非病态科学》，同时，在《科技日报》发表崔君达教授的文章的同一天，《中国科学报》也发表了诺贝尔奖得主李政道教授的讲演稿。特别指出“所有强作用的粒子都是由夸克组成的，但是我们却不能把单个夸克分离出来。”李政道把夸克(或层子)是否存在称作一个至今未解开的謎。

在中国展开的这场争论，引起了国际科学界的注意。崔君达教授的文章《SU3理论中夸克假设是不需要的》一文，发表在1999年第4期的美国《强子》杂志上，并被收入《本千年中悬而未决的科学基础问题》文集，被美国国会图书馆收藏。原子结构图原子外围是电子，中心是原子核。原子是由电子、质子、和中子等基本粒子构成一类是轻子，(电子、中微子)

一类是强子。(质子、中子等)图一图二图三图四原子核质子中子电子盒子里还有盒子吗？夸克模型夸克原子核电子中子质子质子和中子分别由三个夸克组成原子核由质子和中子组成原子是由原子核与电子组成1976年，华人科学家丁肇中发现了J粒子。1994年4月6日，在费米实验室发现了第三代顶夸克顶夸克(T)底夸克(B)上夸克(U)下夸克(D)奇异夸克(S)粲夸克(C)物质的最小结构就是夸克吗？丁肇中：著名物理学家、诺贝尔奖获得者。他研究的方向主要是高能实验粒子物理学，包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。1966年开始，丁肇中领导的实验小组进行了一连串关于量子电动学和矢量介子(vectormeson)的实验工作，不但加深了人类对矢量介子的认识，还证实了量子电动力学的正确性。1972-74年，小组在美国布鲁海文国家实验室进行实验，发现了第四种夸克(quark)，由于「J」和「丁」字形相近，丁肇中将其命名为J粒子，寓意是中国人发现的粒子。1992年7月4日被中国科技大学授予名誉博士学位。1994年6月被选为中国科学院首批外籍院士。获1996年度中国国际科学技术合作奖。1999年6月28日，应中国科学院邀请来华访问，江泽民主席会见了他。1999年11月，应邀来中国科学院参加学术活动，朱镕基总理会见了他。1966年开始，丁肇中领导的实验小组进行了一连串关于量子电动学和矢量介子(vectormeson)的实验工作，不但加深了人类对矢量介子的认识，还证实了量子电动力学的正确性。1972-74年，小组在美国布鲁海文国家实验室进行实验，发现了第四种夸克(quark)，由于「J」和「丁」字形相近，丁肇中将其命名为J粒子，寓意是中国人发现的粒子。

1966年开始，丁肇中领导的实验小组进行了一连串关于量子电动学和矢量介子(vectormeson)的实验工作，不但加深了人类对矢量介子的认识，还证实了量子电动力学的正确性。1972-74年，小组在美国布鲁海文国家实验室进行实验，发现了第四种夸克(quark)，由于「J」和「丁」字形相近，丁肇中将其命名为J粒子，寓意是中国人发现的粒子。

1992年7月4日被中国科技大学授予名誉博士学位。1994年6月被选为中国科学院首批外籍院士。获1996年度中国国际科学技术合作奖。1999年6月28日，应中国科学院邀请来华访问，江泽民主席会见了他。1999年11月，应邀来中国科学院参加学术活动，朱镕基总理会见了他。

复习：最里面是什么？原子原子核强子夸克基本粒子模型中国的重离子加速器：原子模型：中子模型：夸克：再见！课上思考一材料1：古希腊认为：物质不可以无限分割。材料2：古代中国认为：“一尺之棰，日取其半，万事不竭。”请同学们思考：物质可以无限分割吗？有一天，我们是否能够找到物质的最基本单元。答案一近年来，越来越多的物理学家认为基本粒子这个名称是不确切的，组成物质的最基本单元可能并不存在，物质是无限可分的。物理学界倾向与把基本粒子改称粒子，把基本粒子物理学改称为粒子物理学。小资料一九七四年，美籍华人丁肇中和美国人里希特分别发现了一种新介子，后来被称为J/ψ粒子，这种粒子具有非常独特的性质，即它的质量很大，寿命较长。因新粒子导致了新夸克的引入，推动了强子结构理论的发展，为此丁肇中和里希特共同荣获一九七六年诺贝尔奖。（基本）粒子分类光子轻子（基本）粒子分类介子强子重子粒子按相互作用分类表万有引力电磁力弱相互作用力强相互作用力光子有有无无轻子有有有无强子（质子、中子）有有有有原子小史原子论是古希腊哲学家提出的一种重要思想。按希腊语原子就是不可分割的意思。后来，罗马人卢克莱修用这样的诗句表达：物体或者说物质要素，都是由原始粒子集合而成；虽有雷霆万钧之力，要破坏物质元素也不可能。课后思考为什么把（基本）粒子分成光子、轻子、强子这三类呢？还有其它分类法吗？展望：20XX年时，瑞典的斯德哥尔，我们中的一位将在那儿领取诺贝尔奖章……——说明文是客观说明事物的一种文体，目的在于给人以知识：或说明事物的状态、性质、功能，或阐明事理。1、说明事物特点和说明事理是说明文的两种类型。2、为了把事物特征说清楚，或者把整理阐述明白，必须有相适应的说明方法。常见的说明方法有举例子、分类别、列数字、作比较、画图表、下定义、作诠释、打比方、引用等。写说明文单用一种说明方法的很少，往往运用多种说明方法。分类别：按照一定的标准，通过比较事物各构成成份之间的异同所作的划分与组合。如植物主要分为四个类群：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物。种子植物双包括裸子植物和被子植物。再如动物分为两大类：无脊椎动物、脊椎动物待。下定义：通过指出事物的性质特点，使它与别的事物区别开来。例如，氐族：原始社会由血统关系联系起来的人的集体，氏族内部实行禁婚，集体占有生产资料，集体生产，集体消费。再如杂文是文艺性的议论文。但这种情况不属于下定义，如……把这些叫做“基本粒子”，这就不是下定义。说明文的阅读——说明文是客观说明事物的一种文体，目的在于给人以知识：或说明事物的状态、性质、功能，或阐明事理。作诠释：由于下定义要求很严格，所以有时用诠释的方法来阐明事物的某些特点。作诠释比下定义自由灵活，它不要求完整地提示事物的全部本质特性。例如：沙漠是人类最顽强的自然敌人之一。有史以来，人类就同沙漠不断地斗争。但是从古代的传说和史书的记载来看，过去人类没有能征服沙漠，若干住人的地区反而为沙漠所并吞。这段说明的第一句，不是下定义，因为这一句没有揭示沙漠的本质特性。不过，它形象地阐明了沙漠与人类的关系，也是对沙漠的一种解释。画图表：有的说明对象难以用文字说清，可以借助绘图和列表的方式进行说明。说明文的阅读名称面积占世界海洋面积最大深度平均深度太平90115004030大西洋10646000028。3892183330北冰洋14090003。7652001205说明的顺序有：时间顺序、空间顺序、逻辑顺序。说明的时间顺序和记叙的时间顺序相似。空间顺序主要指大小、上下、前后、左右、东南西北等的位置和方向。逻辑顺序，主要表现为由主到次，由现象到本质，由整体到局部等。说明事物的变化，常用时间顺序，写建筑物的结构，常用空间顺序，说明整理，常用逻辑顺序。说明语言的准确性，是说明文的先决条件。如“一只蜻蜓一昼夜可以吃2400只蚊子。”原来据统计，蜻蜓一小时可以吃蚊子50只到100只。一小时吃100只的话，一天24小时，当然可以吃2400只蚊子。作者的乘法计算是正确的，却忽略了晴蜓不可能在一天24小时内一刻不停地吃蚊子。说明的语言在准确的前提下，有的以平实见长，有的以生动活泼见长。说明文的阅读叫三声夸克想一想1、课文题目是什么意思？（从书上找出相关文字来说明）2、课文以盒子里面有盒子为比喻，来说明物质结构的特点。请你根据课文填写物质的盒式结构图。原子原子核强子夸克夸克模型原子结构图中子模型讨论探究1、“盒子”这个比喻在说明内容和结构方面起到什么作用？（提示：文章为什么开头要写一段礼品盒了内容？“盒子”这个比喻句在文中出现了多少次，它在结构上起到什么作用？）2、找出文中的比喻句和设问句，并体会一下它们在文在的作用。3、找一下文中运用了哪些说明方法。你读这篇课文感觉有没有兴趣？如果有，请说出理由。。——引起读者的兴趣，使读者对文章内容的理解更为轻松容易。——开头由这一比喻句入题，结尾仍然紧扣它收笔，中间每一部分内容的引出仍以这个比喻作为过渡。——打比方、举例子、分类别——运用比喻说明和分类说明；运用设问，发人深思，把读者引向深入探究练习1、原子核本身却十分微小，大约10万个原子核排成一条直线才相当于一个原子的直径。（改为：10万个原子核的直径才等于一个原子的直径。）2、科学家从实验里已经感觉到，强子内部有结构。这好比拿起盒子摇一遥，听到响动，可以初步判定盒子里有东西。（改为：强子的内部结构为科学家的分析提供了初步的根据。）假如对下列句子中加横线部分作如下改动，表达的内容