粒子物理学评论（一）

——定义

张珏成

研究构成物质的粒子的结构、组成、性质，以及具有高能量的粒子的相互作用、相互转化及其规律的物理学分支，称为粒子物理学、高能物理学，或简称粒子物理、高能物理。

放射性的发现，标志着粒子物理学的开始。

在粒子物理学领域，粒子是比原子更小的物质，所处层次是比原子更深的微观世界。

通过化学研究，人类认识到物质存在微细的结构。

科学上，将能够独立存在、相对稳定并保持某种物质物理化学特性的最小单元称为分子。因为存在化学分解和化合，所以，一定有比分子更小的物质粒子。科学上，将化学反应不可再分的最小物质单元称为原子，并认为分子由原子构成。原子通过一定的作用力，以一定的次序和排列方式结合成分子。人类最早认识到的物质粒子就是分子、原子，但是，它们都不是粒子物理学所研究的粒子。

1808年，英国化学家道尔顿提出“原子是化学变化中的最小单位”的观点。1811年，意大利化学家阿伏伽德罗于提出分子概念。经过完善，他们的观点成为科学的两个基本概念。

古希腊“原子论”中出现了“原子”词语，与古希腊“元素论”有密切联系。但是，道尔顿所说的“原子”和今天的原子概念有所不同，古希腊“原子论”的“原子”与今天原子概念的差距更大。从化学反应角度，道尔顿所说的“原子”和今天的原子概念相同；但在定量分子组成上，道尔顿借鉴古希腊“元素”含义，“原子”包括了表示参与化学变化的组分类别，但不能反映分子组成中原子的数量，不同于现在的原子概念。

现在，把具有相同核电荷数（核内质子数）的原子的类别名称叫做化学元素，有时简称为元素。

粒子研究和射线研究的关系密不可分。

射线概念来源于光，包括可见光和不可见光。在粒子物理学中，推广了射线这个概念，延伸应用到粒子流或粒子束，比如 a 射线、b 射线。粒子、射线的发现和研究，推进了粒子物理学发展。发现电子这个事实，表明了原子可以继续分解，成为粒子物理学的开端。