原子核物理课件6粒子物理

V.8粒子物理e,p,n,p,e+,v,

“基本”粒子8。2Diracequation相对论与量子力学的结合：牛顿力学与量子力学的结合：K-G方程，适用于玻色子此方程的两个巨大困难是，1）概率密度可能为负。2）负能解。1存在负能解存在负密度2

P.A.MDirac认为，方程应该对时间是一次的：这就要求a,b为矩阵。它是S=1/2费米子的方程。3

Dirac方程的概率密度不再是负值，

=+

。可是，它仍有一个巨大困难：负能解。本身就有这个问题：E<0E>0-mc2mc20E<0E>0-mc2mc20经典情况下，两能区互不往来。可是量子情况下，两个区域的电子可以跃迁而互相往来。这就成了一个问题。

Dirac设想，这个负能区是填满的（即真空）。一般情况下，不会有往来。可是，当真空获得一定的能量，真空就可能激发，产生一个电子，并留下一个空穴（正电子）。e+e-

思想的光辉获得1933年Nobel奖。48.3反粒子狄拉克预言的正电子于1929年被赵忠尧首先观察到（但没意识到）。1932年ADAnderson正式宣布在宇宙射线中观察到正电子（1936年Nobel奖)。赵忠尧：一个自由的

g光子不能产生正负电子对。？0.511MeV

1955年，反质子；1956年，反中子，60年代，陆续发现许多粒子的反粒子。所有的费米子都有反粒子。中微子，1930年由泡利提出，1956年才由莱因斯等实验发现。1936年，m子；1947年，p介子；

58。4四种相互作用68.5基本粒子分类：1.规范玻色子：g,W+,W-,Z0，g,引力子。2.轻子：e,m,t,

ve,vm

,vt

，都是费米子。3.夸克：u,d,s,c,t,b，都是费米子。4.希格斯粒子8.6守恒量能量，动量，角动量，电荷，宇称，轻子数，重子数，同位旋，奇异数，等见表5-4，p358.夸克组成强子：介子，如

,K,

（含2夸克），都是玻色子

重子，如p,n,

（含3夸克），都是费米子。7V.9宇称不守恒9。1对称性的含义直观的例子：人体的对称，不对称旋转120度对称对称的类型：1.连续对称性平移，旋转，时间平移，对应于三大守恒定律82.分立对称性A.空间反射P:(x,y,z)

(x,y,-z)….宇称:照镜子的对称性9B.时间反演T:t-t,倒放电影热力学不具有时间反演对称！C.电荷共轭C:粒子-反粒子变换

e-e+,pp-两条路径没区别！103.对称性的数学意义:一个对称操作===》物理规律不变所以，保守力系统具有时间反演对称性例：证明：牛顿第二定律满足空间反射对称性。114。对称性的物理检验如果两个实验装置和实验结果相互对称的实验，都可以物理上实现，则对称性成立。检验宇称守恒：都能实现？能IIII镜像对称12II都能实现？电磁作用都是宇称守恒的！一个很容易引起混乱的实验检验：NN能！？镜像对称134.宇称不守恒杨振宁，李政道：宇称(-1)2=+1(-1)3=-1如果宇称守恒，K+的宇称是什么？所以，可能是不守恒！50年代，发现两种粒子，当时称为粒子和粒子，寿命，自旋，质量，电荷完全一样，只是衰变模式不同。杨-李认为他们是同一种粒子，即K介子。14计数time左结论是：弱作用中宇称不守恒。杨-李获1957年Nobel奖。吴健雄：P变换不能实现！右b60Co电流60Cob电流15衰变宇称破坏的根源：正反中微子的宇称不守恒。np+e-+vP变换CP守恒(正反粒子变换+宇称变换）：vs+e-+pn李政道：吴健雄和宇称不守恒实验，《物理》201