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带你走进真正的微观世界——那些课本不会告诉你的粒子

卉馨闭月左

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1911年,英国科学家卢瑟福提出了原子的核式结构模型:原子是由带正电的原子核与带负电的电子构成的,且正负电荷数量相等;原子核位于原子中心,电子受原子核吸引绕核高速运动。

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原子结构模型

7年后,卢瑟福又发现了质子,并预言了不带电的中子的存在。直到1964年,美国科学家盖尔曼提出了质子和中子都是由更小的夸克构成。以上就是苏科版初中物理教材所展示给孩子们的微观粒子世界,这些粒子仅仅是微观粒子的漫长发现史中的几个点滴而已,事实上,真正的微观世界中的粒子远远不止这些。

1、正电子

又称为反电子,带正电,质量与电子相同,1932年由美国科学家发现。

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电子与反电子

2、 μ子

有带正电和负电两种,质量为电子的206.6倍,其内部由一对夸克构成,寿命只有2.20微秒,1936年被发现。

3、k介子

质量大约是电子的1000倍,质子质量的一半,寿命只有1亿分之一秒,分裂后形成更小的介子,1947年被发现。

4、超子

超子是一个大类,都是由夸克构成,比质子和中子的质量更大,故又称为重子,

5、反质子

1928年,狄拉克预言了反粒子的存在。每一种粒子都有一个和它的质量、寿命、自旋严格相等,而电荷却正好相反的反粒子存在。这或许是现在流行的平行宇宙观点的最早起源了。根据这个理论,有科学家提出必定有一个与我们现在所处的宇宙质量、寿命、运动方式等完全相同的平行宇宙,在那个宇宙中一定会存在一个与现在的自己完全相同的另一个自己。但根据科学家的理论,正反粒子一旦相遇,往往会发生湮灭,转化为另一种能量。所以我们也许永远都见不到另一个宇宙中的自己了。1955年,张伯伦等人用加速器证实了反质子的存在,它的质量与质子相同,带电相反。

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质子与反质子

具有大胆想象力的同学一定会预言反中子的存在,如果你的确这样想过,那么恭喜你,在你的身上有很多科学家共有的特性——发现与猜想!

6、反中子

质量和其他性质与中子相同,只是磁性与中子相反。它和一个中子相遇时释放出比核子的聚合反应大得多的能量。

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平行宇宙模型

?还有几百种粒子,本文就不一一介绍了,如果有兴趣的小伙伴,可以百度“粒子”,进一步了解更多的微观粒子世界。

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