基本粒子探究年表

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基本粒子探究年表:

　

基本粒子探究年表

涂維聖2001.5.30

lastupdate 2005/05/16

  1. 1833年，法拉第（Michael Faraday,1791-1867）提出電解定律，「析出的物質質量與物質的化學當量成正比，化學當量=原子量/原子價」m=iMt/νF（m電解時釋出的物質質量=I電流M莫耳質量t時間/ν正進子價F法拉第常數9.65x104庫侖/莫耳），奠定基本電量的基石，測出氫離子的e/m＝9.65x104庫侖/克。
  2. 1897年，英國的湯姆生發現電子，陰極射線管內帶負電粒子的e/m＝1.76x108庫侖/克。1906年諾貝爾物理獎。
  3. 1900年，德國人卜朗克提出量子論。1918年諾貝爾物理獎。
  4. 1905，猶太人愛因斯坦發表狹義相對論，提出光子說。1921年因「光電效應」獲諾貝爾物理獎。
  5. 1908年，伯蘭經由布朗運動的觀察，證實水分子的存在。
  6. 1908年，英國的拉塞福，證實阿伐粒子即氦核，1908年諾貝爾化學獎。
  7. 1911年，英國的拉塞福發現原子核。
  8. 1911年，密立根油滴實驗，測出電子的帶電量為1.6x10-19庫侖。1923年諾貝爾物理獎。
  9. 1912年蘇格蘭的威爾森(Charles Thomson Rees Wilson 1869-1959)發明霧室(Cloud Chamber)，當高速的原子或原子核等粒子在霧室中行進時，沿其路程所生離子使水汽凝結成小水滴，呈現粒子所經的軌跡，威爾森因此發明獲1927年諾貝爾物理獎。
  10. 1913年， 丹麥人波耳提出原子模型。1922年諾貝爾物理獎。
  11. 1919年，英國的拉塞福以阿伐粒子撞擊氮核,撞出氫核即質子→發現質子。
  12. 1924年，法國人德布羅意(Louis Victor de Broglie1892-?)提出物質波的理論(電子的波動性質)。1929年諾貝爾物理獎。
  13. 1926年，德國人海森伯和伯恩、奧地利人薛丁格，分別建立量子力學的理論體系。
  14. 1927年諾貝爾物理獎，威耳生（發明霧室，能看見帶電粒子路徑的儀器）（Charles Thomas Rees Wilson1869-1959）
  15. 1928年，英國人狄拉克提出相對論性量子力學，預言正電子（反粒子）的存在。1933年諾貝爾物理獎。
  16. 1930年，包力 (Wolfgang Pauli，1900.4～1958.12)，美藉奧地利人，為了解釋β衰變過程中電子能量連續分佈的特性時提出了微中子假設，認為在β衰變中除了放出電子外，還同時放出一種中性粒子。1925年春，包立引入電子自旋量子數，全面闡述了他的「不相容原理」，指出原子體系中不可能存在四個量子數都相同的兩個電子。包立不相容原理是量子力學的主要支柱之一，也是一切從量子力學觀點認識物質結構的基礎。為此包立獲1945年度諾貝爾物理獎。
  17. 1934年，費米 (E. Fermi) 建立了衰變理論，並正式將包力所言的這種中性粒子命名為「微中子」（neutrinos）。
  18. 1932年，英國人查兌克發現中子。1935年諾貝物理獎。
  19. 1932年，安德森發現正電子（第一個找到的反粒子）。美國人，1932年他採用威爾遜雲霧室，從宇宙射線中發現了正電子，證實了狄拉克的預言。為此獲1936年度諾貝爾物理獎。同年得獎的還有赫斯（發現宇宙輻射）（Victor Hess1883-1964）
  20. 1935年，日本的湯川秀樹提出「介子論」。1949年諾貝爾物理獎。他認為，維持原子核中質子與中子之間的穩定，是因為質子和質子間，質子和中子間，中子和中子間，都另有一種交互吸引的作用力，在近距離時，遠比電荷間的庫侖作用力為強，但在稍大距離時即減弱為零。這種新作用稱為核子作用或強作用。它是由於交換一種粒子稱為「介子」而生的交互作用。
  21. 1936年諾貝爾物理獎，奧地利的物理學家赫斯（Victor Franz Hess,1833-1964）。1911年發現字宙射線。原先對於這種輻射的性質相當地不確定，一直到了1936年赫斯與其他科學家如密立根才確定此係來自外太空的宇宙射線，赫斯因而榮獲1936年諾貝爾物理獎。
  22. 1937年，C.D.安德森(Carl David Anderson)（1905～1991），繼1932年發現正電子後，又於宇宙射線中發現了μ(介)子，是輕子的一種，電量與電子同，但質量為電子的207倍左右，故又稱為「重電子」。在介子論中根據強作用力的力程計算出π介子質量約為電子的兩百多倍，在尋找π介子時，曾一度以為μ(介)子就是π介子，但因μ(介)子與核子的作用力一點也不強，因而證實兩者不同。
  23. 1939年諾貝爾物理獎，E.O.勞倫斯 ( Ernest Orlando Lawrence ) l901 - 1958。美國人。1929 年開始建造迴旋加速器。1932 年利用經過改進的迴旋加速器。 製造出第一批人造放射性同位素。1939 年完成一台重 225 噸的新的迴旋加速器，能達到 20 兆電子伏的能量。勞倫斯還利用所創造的迴旋加速器開展了一系列的研究工作，1939 年獲諾貝爾物理獎。
  24. 1947年，英國的物理學家鮑威爾(Cecil Powell，1903~1969)與他的同事，發展出以乳膠照像法研究核物理，並應用這個方法發現了第一件證明π介子存在的證據。π質量約為電子的270倍。證實了湯川秀樹的介子理論。鮑威爾因而獲1950年諾貝爾物理獎。
  25. 1950年，建立「粒子加速器」。
  26. 1952年，美國中葛萊瑟發明氣泡室(Bubble Chamber)是一種粒子探測器，其原理是在容器中盛以液體，當高速粒子在液體中行進時，液體會沸騰而產生一連串的氣泡，經常使用的液體為液態氫，氣泡室優於霧室，因濃稠的液體可以發生較多的原子核碰撞。此外，在氣泡室中加以磁場可以讓帶電粒子產生偏轉，更可以了解這些粒子的一些性質。葛萊瑟(Donald Arthur Glaser 1926~)因發明氣泡室於1960年獲諾貝爾物理獎。
  27. 1955年，塞格雷和錢伯林利用高能加速器發現了反質子，他們因此獲1959年物理獎。
  28. 1956年，李政道與楊振寧提出在弱作用力作用下「宇稱不守恆」的例子，並在1957年由吳健雄女士證實了李、楊的推測，李政道與楊振寧因而獲得1957年諾貝爾物理獎。
  29. 1959年，王淦昌等人發現了反Σ負超子，是一個反粒子。
  30. 1964年，蓋爾曼（Murry Gell-mann）提出夸克模型。1969年諾貝爾物理獎。
  31. 1964年，美國的研究人員巴爾.費契和詹姆斯.克洛林在美國的布魯克海汶國家實驗室在調查Ｋ０介子衰變的過程中發現「CP對稱性的違犯」情形。這對於「反粒子」為何消失是一個關鍵點的發現。
  32. 1969年,美國麻省理工學院的弗利德曼(Jerome I. Friedman)、肯達爾(Henry W. Kendall)及史丹福線型加速中心(SLAC)的泰勒(Richard E. Taylor)三人於1967至1973年間在史丹福大學領導一連串實驗,其中的一篇論文「高度非彈性電子-質子散射所觀察到的行為」(後來稱這一個研究領域為「深層非彈性散射」),這個實驗是以高的電子束對氫原子核(質子)或氘原子核(質子+中子)作非彈性散射,結果發現,必須把質子或中子視為由更小的點狀粒子所組成才能合理解釋這個散射現象,由此證實夸克是真的存在。三人因此同獲1990年諾貝爾物理獎。
  33. 1970年，日本南部陽一郎提出「弦理論」原型，同年末英國的葛林、美國的舒瓦茲加入超對稱性概念，合成「超弦理論」。
  34. 1974年，丁肇中發現第一個夸克，魅夸克。1976年諾貝爾物理獎。
  35. 1975年，發現τ粒子，為第三代的輕子之一。最後一個輕子τ微中子在2000.7.20由費米實驗室發現。
  36. 1977年，列昂．萊德曼發現底夸克。
  37. 1984年諾貝爾物理獎，魯比亞Carlo Rubbia（義大）、范德米爾Simon Van der Meer（荷蘭），促成 W 及 Z 粒子的發現 。
  38. 1985年，普林斯頓大學「E8×E8混合型超弦理論」（第一次超弦革命）
  39. 1986年諾貝爾物理獎，魯斯卡Ernst Ruska（德）電子光學的基礎研究＆發明第一部電子顯微鏡。賓尼希Gerd Binning（德）羅雷爾Heinrich Rohrer（瑞士）發明穿隧顯微儀。
  40. 1988年諾貝爾物理獎，萊德曼 Leon M. Lederman （美）、史華茲 Melvin Schwartz（美）、史坦伯格 Jack Steinberger （美），發明產生微子束的方法、發現緲微子而顯示出輕子的二重態結構。
  41. 1990年諾貝爾物理獎，弗利德曼 Jerome I. Friedman（美1930-）、肯達爾 Henry W. Kendall （美1926-1999）、泰勒 Richard E. Taylor（美1929-）。對粒子物理的夸克模型(1969)之發展有重大貢獻。
  42. 1994 M理論 （第二次超弦革命）
  43. 1994年諾貝爾物理獎，布羅克豪澤 Bertram N. Brockhouse（加拿大），中子的非彈性散射研究。蕭爾 Clifford G. Shull（美），對中子的彈性散射研究。
  44. 1995年，費米實驗室宣稱發現頂夸克。
  45. 1995年諾貝爾物理獎，帕爾勒 Martin L. Perl （美），於1975年宣稱發現陶子( tau )。瑞那斯 Frederick Reines（美），探測微子。
  46. 1996年諾貝爾物理獎，李大衛 David M. Lee（美）。奧謝羅夫 Douglas D. Osheroff （美）。李查遜 Robert C. Richardson （美），發現氦三超流現象。
  47. 1997年諾貝爾物理獎，朱棣文 Steven Chu （美，華裔），柯恩唐努吉 Claude Cohen-Tannoudji （法）、菲利普 William D. Philips （美），發明雷射致冷捕捉原子的技術。
  48. 1998年諾貝爾物理獎，拉福林 Robert B. Laughlin （美）， 史托馬 Horst L. Stormer （美），崔琦 Daniel C. Tsui（美，華裔），發現分數量子霍爾效應，與一種具有分數電子荷激發態的量子流體。
  49. 1998年5月，日本神岡山實驗室曾宣稱找到了微中子有質量的間接證據。
  50. 1999年諾貝爾物理獎，霍夫特 Gerardus't Hooft（荷蘭）、維特曼 Martinus J. G. Veltman （荷蘭），闡述電弱交互作用的量子結構，使電弱理論廣被接受。
  51. 2000年7月20日，費米實驗室宣稱，發現最後一個微中子－τ微中子。
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