2025年高考夸克之謎

　　夸克之謎

　　一場(chǎng)從中國(guó)走向世界的科學(xué)辯論

　　人們一般都認(rèn)為：物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成的，原子是由電子、質(zhì)子、中子等基本粒子組成的，而基本粒子則是由比基本粒子更基本的亞粒子組成的。亞粒子也就是人們常說(shuō)的"夸克"或"層子"。

　　分子、原子和基本粒子，人們不僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了，而且巳經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用。而夸克（或?qū)幼樱┳詮?0年代科學(xué)家們提出這一設(shè)想后，全世界的物理學(xué)家花費(fèi)了巨大的財(cái)力、物力和人力，設(shè)計(jì)出了多種夸克模型，建造高能電子對(duì)撞機(jī)。雖然一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象"證實(shí)"夸克（或?qū)幼樱┑拇嬖冢�然而單個(gè)的夸克（或?qū)幼樱┲两裎凑业剑�人們始終不識(shí)廬山真面目。對(duì)此，粒子學(xué)家們的解釋是：因?yàn)榭淇耍▽幼樱┦菢O不穩(wěn)定的、"壽命極短的粒子，它只能在束縛態(tài)內(nèi)穩(wěn)定存在，而不能單個(gè)存在。

　　1996年2月26日，《光明日?qǐng)?bào)》發(fā)表了天津大學(xué)崔君達(dá)教授的文章《夸克存在嗎》，向"夸克說(shuō)"提出了質(zhì)疑。崔說(shuō)，早在1979年3月，他在全國(guó)第一次數(shù)學(xué)物理討論會(huì)上，對(duì)SU3（夸克模型）中的"3"，提出了一個(gè)全新的理論，即復(fù)合時(shí)舊論。按照這個(gè)理論，夸克模型中的夸克，層子模型中的層子，以及Higgs粒子都是不存在的！"人們不論上天入地去尋找，夸克總是杳無(wú)蹤影"。

　　1993年10月美國(guó)國(guó)會(huì)在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期聽(tīng)證之后通過(guò)了一個(gè)決議：停止給已執(zhí)行了4年的SSC（超高能超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)）工程計(jì)劃撥款。

　　崔教授的文章實(shí)際上是關(guān)于"夸克是否存在"的爭(zhēng)鳴的開(kāi)始。其后，《人民日?qǐng)?bào)》、《光明日?qǐng)?bào)》、《中國(guó)科學(xué)報(bào)》、《科協(xié)報(bào)》等7家中央報(bào)紙的8位資深記者致書中央領(lǐng)導(dǎo)，建議中央慎重考慮是否實(shí)行基礎(chǔ)科學(xué)理論的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，暫緩或減少對(duì)"層子說(shuō)"研究的撥款。

　　中央領(lǐng)導(dǎo)指示國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)于1996年8月6日召開(kāi)有關(guān)科學(xué)家的會(huì)議，研討崔君達(dá)教授的文章和8位記者的信件。應(yīng)邀參加會(huì)議的絕大部分是贊成"層子說(shuō)"的粒子學(xué)家，崔本人和8位記者均未被邀請(qǐng)。會(huì)議由著名物理學(xué)家、北京大學(xué)校長(zhǎng)陳佳洱主持，何祚麻院士做了典型發(fā)言，何院士稱："全世界有那么多物理學(xué)家做了那么多的實(shí)驗(yàn)，都充分證實(shí)了夸克或?qū)幼拥拇嬖凇？淇说拇嬖谑侨�世界物理學(xué)家公認(rèn)的，是不容置疑的。"何院士說(shuō)崔教授的"復(fù)合時(shí)空論"是"病態(tài)科學(xué)"，崔教授是"病態(tài)科學(xué)家"。并于1996年9月2日將此發(fā)言稿發(fā)表于《科技日?qǐng)?bào)》上。

　　1996年12月2日，《科技日?qǐng)?bào)》又發(fā)表了崔君達(dá)教授反駁何祚麻院士的文章《復(fù)合時(shí)空論并非病態(tài)科學(xué)》。崔在文中進(jìn)一步指出：物理學(xué)界并非全都公認(rèn)夸克的存在。不同意見(jiàn)早在70年代就有了。我國(guó)物理學(xué)家朱洪元，諾貝爾獎(jiǎng)得主、量子力學(xué)奠基人海德堡都認(rèn)為：全世界許許多多物理學(xué)家花了那么大的力量尋找夸克，如果夸克真的存在，早就應(yīng)該找到了。

　　崔在文中還特別提到：1994年，首先提出夸克模型之一的M·蓋爾曼寫了一本《夸克與美洲豹》的書。他在書中說(shuō)，他提出的SU3中的U3實(shí)際上是一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)，并不代表"實(shí)在的"夸克這東西，物理學(xué)家們把它誤解了。他最后宣稱："我不相信夸克是有的。"

　　在《科技日?qǐng)?bào)》發(fā)表崔君達(dá)文章的同一天，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》也發(fā)表了諾貝爾獎(jiǎng)得主李政道教授于1996年10月3日的一個(gè)講演。李在講演中指出："……另一個(gè)謎是，所有強(qiáng)作用的粒子都是由夸克組成的，但是我們卻不能把單個(gè)的夸克分離出來(lái)。"其實(shí)，早在1993年李政道在清華大學(xué)講演時(shí)就提出這一問(wèn)題了。

　　李政道把夸克（或?qū)幼樱┦欠翊嬖诜Q做一個(gè)至今未解開(kāi)的謎。

　　這場(chǎng)公開(kāi)的爭(zhēng)論在中國(guó)歷時(shí)兩年多、在中國(guó)展開(kāi)的這場(chǎng)爭(zhēng)論，已引起了國(guó)際科學(xué)界的注意。美國(guó)物理學(xué)界向崔君達(dá)約稿，崔君達(dá)的《SU3理論中夸克假設(shè)是不需要的》一文，發(fā)表在1999年第4期的美國(guó)《強(qiáng)子》雜志上，并被收人《本千年中懸而未決的科學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題》文集，被美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館收藏。美國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所所長(zhǎng)R·M·Santilli專門為崔的文章寫了一篇很長(zhǎng)的評(píng)論。他在評(píng)論中說(shuō)："……夸克是物理實(shí)在的粒子的信條是一個(gè)真正的科學(xué)欺騙，特別是由所謂‘專家’說(shuō)出來(lái)的時(shí)候。實(shí)際上夸克只能在SU（3）對(duì)稱的純數(shù)學(xué)的U空間中定義，而不能在實(shí)在的時(shí)空中定義。"看來(lái)，在世界范圍內(nèi)一場(chǎng)關(guān)于夸克和層子是否存在的論戰(zhàn)已不可避免。這一場(chǎng)大論戰(zhàn)是從我們中國(guó)科學(xué)家之間開(kāi)始的。這一事實(shí)說(shuō)明：我們中國(guó)現(xiàn)代物理學(xué)已有很深厚的根基。

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