基本介紹
- 中文名：亞原子
- 或稱：次原子粒子
- 時間：1967年
- 定義：物理學
定義,分類,相關書籍,著作介紹,粒子物理,
定義
亞原子粒子（或稱次原子粒子）是指比原子還小的粒子。原子是物質的一個層次。原子也可以被稱為 微粒、粒子等等。但是隨著科學的發展，正如眾所周知的一樣，原子並非構成物質的最小單元。存在著比原子更小的粒子。例如：電子、中子、質子、介子、夸克、膠子、光子等等。
分類
亞原子以及：一個不屬於規範玻色子的玻色子——希格斯粒子(Higgs boson)
相關書籍
《亞原子粒子的發現》
在原子物理中，原子各組成部分的發現過程一直是人們關注的焦點。本書突出這些粒子在經典物理學中所遵循的基本原理，並且新的概念都是建立在以前物理知識基礎之上。在作者“帶領”下，我們不但領略眾多物理學家例如托馬斯（Thomson）、盧瑟福（Rutherford）、密里根（Millikan）、波爾（Bohr）、查德威克（Chadwick）的風采，還可以感受物理聖地英國劍橋大學卡文迪什（Cavendish）實驗室所流露出的濃厚的文化底蘊。本書適合物理專業的在校本科生，也可以作為相關科技人員的參考書。
亞原子
亞原子著作介紹
楊建鄴
以七十之高齡，病弱的身體，奮不顧身，在科學史和科學普及的園地勤耕不輟，給讀者奉獻果實之豐碩，確實令人驚嘆不已。我在拜讀其撰寫的傳記《楊振寧傳》、《霍金傳》、《愛因斯坦傳》時，每每因其內容之翔實，取材之別致，議論之宏富，節節稱嘆。我在博覽他主編的《20世紀諾貝爾獎獲獎者辭典》、“諾貝爾獎史話叢書”時，每每因其眼光之獨到，策劃之精審，敬佩有加。老實說，我與楊先生相稔多年，但是楊先生到底有多少作品，並不清楚。原因是自己忙於科研教學，對於科普新作所知有限，更主要是近年來楊先生的作品，佳作紛陳，正如“山陰道上，奇山異水，應接不暇”。 然而，楊先生在科學史和科普工作中最重要的貢獻，我以為是他對國際上的諸多科普精品的翻譯和介紹。照直說，楊先生目前在科普工作中的卓越成就，其基石就在於對科學史的原始素材的發掘和熟悉，在於他對科學史中的個案的系統研究。據我所知，為了追求事實的真相，他與許多諾貝爾獎金獲得者，許多科學巨匠有過書信來往。僅就著名的“第一推動叢書”，他就翻譯了《夸克與美洲豹——簡單性和複雜性的奇遇》等數種，第四輯中，他又翻譯了史蒂芬·溫伯格的名著《亞原子粒子的發現》，給我們帶來了新的驚喜。
溫伯格（Steven. Weinberg）
是當代最傑出的理論物理學家之一。他最主要的貢獻是在1967年在美國麻省理工學院訪問的時候，提出了弱相互作用和電磁相互作用的統一理論，並因而榮獲1979年的諾貝爾獎。弱電統一理論是繼十九世紀麥克斯韋、法拉第將電作用和磁作用統一成為電磁理論以後，人類歷史上第二個成功的統一理論，目前已經成為高能物理的理論基石——標準模型的關鍵組成部分。除此而外，溫伯格在天體物理、宇宙論等領域貢獻甚偉。溫伯格的天體物理名著《引力論和宇宙論》(Gravitation and Cosmology)出版於1971年，迄今為止經過多次修訂再版，依然是廣義相對論、宇宙論和天體物理方面最優秀最流行的教科書。他的三卷本的《量子場論》（The Quantum Theory of Field）目前是理論物理研究生和物理學家最重要的教科書和參考書。
亞原子
亞原子溫伯格天才橫溢，一生致力於“終極理論之夢”，他認為科學家的最瑰麗的夢想是找到“具有無限意義的完備和和諧的”終極理論，它可以解釋宇宙所有的運動。姑且不論終極理論是否可以實現，但是以溫伯格為代表的終極理論學派，對於科學的大膽和無畏的追求，是人類值得自豪的悲壯的頌歌。溫伯格的科普名著《終極理論之夢》(Dreams of a Final Theory)和《最初三分鐘》(The First Three Minutes)名滿天下，都已經介紹到國內。李政道博士曾經說，就傳播大爆炸宇宙學說而言，《最初三分鐘》這本書使整整一代物理工作者和自然工作者受益。這兩本書都寫得大氣磅礴，畫面壯麗，低回委婉，洋溢著作者澎湃的激情和智慧的沉思。但是當我讀完《亞原子粒子的發現》，不免大吃一驚。這本書的風格與前兩本迥然不同，像一泓汩汩的清泉清澈而質樸，像一副工筆寫真真切而美妙。
《亞原子粒子的發現》的寫作風格
看來是由作者對於讀者的定位所決定的。作者對於本書讀者的定位主要是“那些沒有科學知識背景而對數學只懂得算術”的人，為了使這些人能夠領略和欣賞“20世紀文化最珍貴的部分”——科學的發現，“了解20世紀物理學的偉大成就”，理解這些新的發展，所以本書寫得異常淺近，而且儘量做到知識的自足。本書在有關章節的“背景知識回顧”中，對一些重要概念，“例如電的本質、牛頓運動定律、電力和磁力、能量、原子量等”，作了翔實的講解。因此本書第一個最顯著的特點是起點低，深入淺出，照顧的讀者面極為廣泛，既包括“原來沒有受過數學和物理訓練的學生”，更包括社會上廣大的缺乏科學知識背景但對近代科學發展感興趣的普通讀者。本書源自1980年春作者在哈佛大學所開的公共基礎課的講義，聽眾中有許多是文科專業的學生，這一背景也決定了溫伯格會特別重視講述的通俗性。
本書以亞原子粒子，包括電子、質子和中子等的發現為經，敘述上大體遵循歷史的輪廓，由此“讓讀者直接進入20世紀物理學的一系列關鍵的專題”。這種寫法不同於通常教科書系統的邏輯敘述，但也許有助於“從根本上改變把科學傳授給一般讀者的方法”。
必須說明，作者主要篇幅放在“較早期的一些發現，特別是有關構成普通原子(ordinaryatoms)的一些粒子的發現：電子、質子和中子”，甚至與此相關的“更早期的一些發現，包括運動、電學、磁學及熱學的一些定律”。反倒關於證實夸克存在的20世紀60年代到70年代的試驗等新近的研究進展著墨較少。這似乎使人難以理解。聯繫到目前科學著作和教科書的編撰中存在一種忽視基礎，捨本逐末的傾向，例如編寫大學物理教科書，把經典力學和電磁理論等基礎內容，或者是刪減得支離破碎，或者是在講授中掛一漏萬，溫伯格的這本書，應該是給我們的清涼劑。作者語重心長地說，“如果不把本書的歷史發現的主題與今日基礎物理工作聯繫起來，將會十分遺憾。因此我……指出這些連線點——例如馬斯登–蓋革實驗(Marsden-Geiger experiment)揭示原子核存在和20世紀60~70年代證實夸克(quark)存在的實驗之間的關聯；還有，利用密立根測量電荷的技術在現代物理研究中尋找自由夸克和其他一些外來粒子(exoticparticles)。我也把較早一些物理學家的工作，如麥克斯韋(James Clerk Maxwell)的電磁統一理論，對今日正試圖完成的統一理論提供了一個範式(paradigm)做了解釋”。
什麼是“連線點”呢？就是知識的傳承和創新的交點。目前舉國“創新”的旋律響徹雲霄，但是人們往往忘記了創新來自繼承，沒有牛頓就沒有愛因斯坦，沒有普朗克、薛丁格和海森堡，就不會有今天的高能物理的標準模型。厚積才能薄發，溫伯格的這本小冊子實際上在告誡我們，學術上是沒有什麼捷徑可走的。看起來溫伯格這本書的內容淺近易懂，實際上卻包含深意。所謂意在言外，底蘊深厚。深入淺出，正是大家風範。
本書的第三個特點是，濃墨重彩描繪了書中所涉及的“偉大科學家生長的土壤”，描寫了他們“發芽、生長和豐收之源”，作者引用翔實的科學史素材，甚至於科學家的經典文獻，栩栩如生地介紹了湯姆遜、盧瑟福、密立根、玻爾、查德威克等巨匠的科學發現，並且重點介紹了他們活動的主要場所——劍橋大學凱文迪許實驗室。這些科學史的材料，不僅增加了本書的趣味性和可讀性，而且提高了本書的學術含量。可以說有關內容對於研究科學史的科學工作者頗有參考價值，尤其對於物理學家和其他領域的科學家具有難以估量的啟發意義。
評價
《亞原子粒子的發現》的中文版是名家翻譯的科普名著，文字質樸流暢，校對精審。我特別欣賞的是，中文版附錄了中英文的索引，同時保存了原書的“進一步閱讀的材料”的參考文獻，便於讀者查證和進一步研究。溫伯格的這本書定稿於1982年，2002年再版時增加了第五章“其他基本粒子”，使得本書的時代性更強。我熱誠地向讀者推薦科學巨匠溫伯格這一本“把深奧難懂的科學知識解釋得清晰和美麗動人”的亞原子世界的絕妙素描。
粒子物理
屬於 亞原子物理。這句話是正確的。但是反過來說，卻不是正確的。因此，不能一知半解地 “傳抄” 以往的回答來解釋 亞原子這個詞。這樣的做法就如同 用 什麼是貓 來解釋 什麼是動物 一樣。
在這個意義上，物理學家Hawk wang提出暗物質可能是一種全新的物質，或稱特殊物質。這種特殊物質可能由對普通物質產生微弱作用的亞原子組成，這種亞原子被稱為弱作用重粒子（WIMP，Weakly Interacting Massive Particles）。
