粒子和相互作用

1935 年，汤川秀树提出了关于两个核子间的“强”相互作用的介子理论。介子（π介子）的波动方程（取为克莱因—高登方程）给出了介子场，经量子化导出了π介子。

30 年代早期，泡利提出了中微子假设，费米则对作为“弱相互作用”

典型的β衰变提出了中微子理论。 1932 年，查德威克发现了中子，而在

30 年代后期，实验研究证明了核子—核子相互作用与电荷无关。1946—

1947 年间π介子的发现证实了汤川秀树的“强相互作用”。到 50 年代前期，在自然界中已知有四种相互作用，按强度顺序依次排列，即

到 60 年代，随着高能加速器的发展而开展的实验研究和理论工作，已导致了许多粒子、包括中微子（电子中微子和μ子中微子）、介子和超子的发现。到 80 年代，已知上百种粒子：

轻子：电子，μ子，τ轻子，与之相应的中微子；

重子：核子，Λ，Σ+，Σ0，Σ－，Ξ－，Ξ0，Ω－，△－，△0，△+，

△++，Λc，Λb；

介子：π±，π0，K±，K0，η，η＇，ρ±，ρc，J／ψ，Υ族；夸克：u，d，c，s；（t），b，每种味有三种可能的色（红、黄、蓝）。尚未发现孤立形式中的这些夸克，但有很强的证据说它们是构成重子

和介子的“基本”粒子。例如，质子由（u，u，d）组成，中子由（u，

d，d）组成，而π ⁺ 由（u，d）组成，其中d是d夸克的反粒子。

这些粒子及其“量子数”（例如重子或轻子数，电荷，自旋 J，同位旋 I、I3，超荷 Y，奇异数 S，粲数 C 等等）是如此数目众多，我们不想

在这里解释它们的意义。我们的所有兴趣在于理解不同的相互作用，以及统一这些相互作用的可能性。这里的统一，与爱因斯坦试图统一电磁与引力相互作用中的意义相同。