組成世界的基本粒子是什麽？基本粒子間的相互作用規律是什麽💒？作為人類科學史上最古老的學科之一👩🏻‍🦯‍➡️，粒子物理學一直在嘗試解答這些問題。2019年3月21日，核物理與核技術國家重點實驗室主任🕰🤿、物理學院院長高原寧教授梳理了粒子發現簡史的“農業時代”“工業時代”和“信息時代”，從強子🧑🏼‍💻、誇克模型💐、量子色動力學、雙粲重子、四誇克態和五誇克態等方面介紹了粒子物理學的發展歷程。

高原寧主講才齋講堂第174講

高原寧從化學元素周期表出發回顧了強子家族的發現過程😚。在量子力學和電磁理論的支持下，科學家發現基本粒子間具有簡單的相互作用，但是元素間的相互作用十分復雜，由此發現由質子和中子組成的原子核是可分的🧚🏽‍♂️。為了觀測帶電粒子與物質的相互作用，科學家相繼引入“雲室”“核乳膠”“氣泡室”“加速器”與計算機等技術和設備進行實驗，由此發現了強子這一新“元素”。

講座現場

高原寧講解了誇克模型和量子色動力學。借助原子光譜和塞曼效應，蓋爾曼和茲韋格在1964年提出了誇克模型。該模型給出了強子的分類方式🏊🏽‍♀️，但並沒有給出誇克間的相互作用規律，自旋統計也存在一定問題🤷🏿‍♀️；誇克間色荷的相互作用由八種色膠子傳遞，很多跡象支持量子色動力學是強作用的基本理論，該理論描述了誇克間的相互作用，而誇克禁閉未被嚴格證明。

現場提問

高原寧講述了雙粲重子的發現以及四誇克態和五誇克態的故事🍠，並就同學提出的問題進行了耐心的解答。LHCb是大型強子對撞機上的實驗之一，由16個國家的73個單位組成，該實驗室於2017年7月6日宣布發現雙粲重子🎐，LHCb國際合作中國組由此獲得了2017年度中國科學十大進展👨‍🦳；基於四誇克態發現的啟示，2014年底清華組發現了奇特結構🐟，經達利茲圖分析☝🏽🐕，確認是“被遺棄的”五誇克態信號，由此發現五誇克粒子🏋🏻‍♀️，榮獲英國物理學會Physics World 2015年度十項“重大突破”和美國物理學會Physics 2015年度八項“重要成果”獎項。