首页 理论教育 电子准粒子构成:五堂科学史课

电子准粒子构成:五堂科学史课

时间:2023-08-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:同样,电子一直被认为是基本的和不能分裂的粒子,它带的电荷长期以来被认为是电的基本组成单位,称为单位电荷。1982年美国电话电报公司贝尔实验室的三位物理学家在实验中发现了电子分裂为带分数电荷的准粒子,其中有华裔物理学家崔琦。电荷的准粒子,当磁场撤销后又恢复原状,这说明电子在这样的条件下分裂了,但是准粒子不可能呈自由状态。

电子准粒子构成:五堂科学史课

强子由6种夸克组成或可分裂成6种夸克,但是由于自然界客观的原因,呈现了夸克禁闭在质子或强子之内,在可见时间内还不可能将夸克从质子中单独取出来成为自由的夸克。同样,电子一直被认为是基本的和不能分裂的粒子,它带的电荷长期以来被认为是电的基本组成单位,称为单位电荷。可是上述夸克模型预言各夸克都带分数电荷,实验也予以证实,那么作为单位电荷载体的电子按理也应当由带分数电荷的准粒子组成,实际上这可称为准粒子模型,结果真是这样吗?

1982年美国电话电报公司贝尔实验室的三位物理学家在实验中发现了电子分裂为带分数电荷的准粒子,其中有华裔物理学家崔琦。他们用砷化镓半导体材料做成三明治结构,在绝对温度0.1K时,在比地球磁场强度大100万倍的电磁场作用下,观察到的现象说明电子分裂成带1/3、1/5、1/7……电荷的准粒子,当磁场撤销后又恢复原状,这说明电子在这样的条件下分裂了,但是准粒子不可能呈自由状态。(www.xing528.com)

从质子和电子在一定条件下能够分裂成层次更低的粒子来看,物质的微观组成层次是随能量的升高和温度的变化而展示出一个个层次的,就像电子发现后科学家们构思原子模型之后,一步步予以发现的情况那样。人类对微观物质组成的探索,从两千多年前的哲学思辨到19世纪末利用实验手段予以揭示,以及百年来从原子分裂到质子和电子的人工分解,都说明人类对于自然确实不是无能为力的。但是分解物质的每一次进展,都是靠先根据现有的科学知识基础构思下一层次粒子的结构模型开始,然后用发明的仪器和设备通过实验予以证实,从而一次次取得了划时代的成就,难道百多年的整个现代科学史还不能说明原子模型提供的研究方法对于物质分裂具有多么重要的价值吗?实践已经并将继续给出有力的回答!

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈