【電子 正電子 的發現 與 天使粒子 Angel Particle】-- 請物理學界賜教

 

基本粒子是一種術語，指人們認知的構成物質的最小或/及最基本的單位。

即：在不改變物質屬性的前提下的最小體積物質。

基本粒子要比原子、分子小得多，現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質子、中子的大小，隻有原子的十萬分之一。而輕子和誇克的尺寸更小，還不到質子、中子的萬分之一。

質量

粒子的質量是粒子的另外一個主要特征量。按照粒子物理的規範理論，所有規範粒子的質量為零。而規範不變性以某種方式被破壞了，使誇克、帶電輕子、中間玻色子獲得質量。現有的粒子質量範圍很大。光子、膠子是無質量的，電子質量很小，π介子質量為電子質量的280倍；質子、中子都很重，接近電子質量的2000倍，已知最重的粒子是頂誇克。己發現的六種誇克，從下誇克到頂誇克，質量從輕到重。中微子的質量非常小，己測得的電子中微子的質量為電子質量的七萬分之一。

壽命

粒子的壽命是粒子的第三個主要特征量。電子、質子、中微子是穩定的，稱為 "長壽命"粒子；而其他絕大多數的粒子是不穩定的，即可以衰變。一個自由的中子會衰變成一個質子、一個電子和一個中微子； 一個π介子衰變成一個μ子和一個中微子。粒子的壽命以強度衰減到一半的時間來定義。質子是最穩定的粒子，實驗已測得的質子壽命大於10的33次方年。

對稱性

粒子與粒子之間具有對稱性。有一種粒子，必存在一種反粒子。1932年科學家發現了一個與電子質量相同但帶一個正電荷的粒子，稱為正電子；後來又發現了一個帶負電、質量與質子完全相同的粒子，稱為反質子；隨後各種反誇克和反輕子也相繼被發現。一對正、反粒子相碰可以湮滅，變成攜帶能量的光子，即粒子質量轉變為能量；反之，兩個高能粒子碰撞時有可能產生一對新的正、反粒子，即能量也可以轉變成具有質量的粒子。

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電子（electron）--1897

是帶負電的亞原子粒子。電子發現35年後正電子被發現了。

電子是在1897年由劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫·約翰·湯姆森在研究陰極射線時發現的。

1897年，英國劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫·約翰·湯姆森重做了赫茲的實驗。使用真空度更高的真空管和更強的電場，他觀察出負極射線的偏轉，並計算出負級射線粒子（電子）的質量-電荷比例，因此獲得了1906年的諾貝爾物理學獎。湯姆遜采用1891年喬治·斯托尼所起的名字——電子來稱呼這種粒子。至此，電子作為人類發現的第一個亞原子粒子和打開原子世界的大門被湯姆遜發現了。

電子並非基本粒子，100多年前，當美國物理學家Robert Millikan首次通過實驗測出電子所帶的電荷為1.602×10?¹?C後，這一電荷值便被廣泛看作為電荷基本單元。然而如果按照經典理論，將電子看作“整體”或者“基本”粒子，將使我們對電子在某些物理情境下的行為感到極端困惑，比如當電子被置入強磁場後出現的非整量子霍爾效應。

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正電子 Positron ，-- 1932

其質量為m=9.1×10-31千克，電量為g=+1.6×10-19庫侖，自旋與電子相同。正電子是如何被檢測出來的呢？這就要借助於電磁場中的雲霧室了。

正電子，又稱陽電子、反電子、正子，基本粒子的一種，帶正電荷，質量和電子相等，是電子的反粒子。最早是由狄拉克從理論上預言的。1932年8月2日，美國加州理工學院的安德森等人向全世界莊嚴宣告，他們發現了正電子。正電子的發現是利用雲霧室來觀測的。在雲霧室中充入過飽和的乙醚氣，當物質放射出正電子時，正電子穿過雲霧室，在正電子運行軌道中出現液滴線，通過外加磁場測量正電子的偏轉方向及半徑就可以知道它的帶電符號，及荷質比（帶電量與質量的比值）從而確定正電子的性質。正電子的發現開辟了反物質領域的研究。

其實在安德森之前，曾有一對夫婦科學家——約裏奧·居裏夫婦（皮埃爾·居裏夫婦的女婿與女兒）首先觀察到正電子的存在，但這並未引起他們的重視，從而錯過了這一偉大發現。這對居裏夫婦也為人類作出過傑出貢獻，他們除錯過了正電子的發現外，還同樣錯過了中子的發現及核裂變的發現，以致於三次走到諾貝爾物理學獎的門檻前而終未能破門而入。但因他們在放射性方麵的傑出貢獻，他們仍獲得了1935年的諾貝爾化學獎。

 

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天使粒子，本身是物質又是反物質。

'Angel particle' which is both matter and anti-matter is discovered after an 80-year quest in a 'landmark' breakthrough for quantum physics

• Particles that are both matter and anti-matter were first proposed in 1937
• Italian physicist known as Ettore Majorana suggested the particles could exist
• Researchers found proof that the particles exist through a series of experiments 
• 'Angel' particles could help to build all-powerful and fast quantum computers 

打破了目前人們的認知： 物資 的基本粒子都是成對兒存在的。--

即 天使粒子是獨自存在，沒有反天使粒子做對兒。

這是否基本粒子的終極？ 大約還不是？有待科學的發展。

 

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