第3章基本物理 17 清楚. 这样，在原则上，量子电动力学是一切化学以及生命的理论一一如果生命最后归结为化 学，因而也就归结为物理的话（因为化学本身已经归结为物理，涉及化学中的那部分物理早 就知道了！)，不仅如此，量子电动力学这个伟大的理论还预言了许多新的事实，首先，它说 明了甚高能光子、y射线等等的性质.它还预言了另一个十分出乎意外的事：除电子外 还应当有同样质量、但带有正电荷的称为正电子的粒子，并且这两种粒子碰在一起时，会彼 此湮没而放出光或y射线（其实，光与Y射线完全是一回事，只是领率不同而已）.这件车情 的推广一即对每个粒子总有一个反粒子一现在知道是正确的。电子的反粒子有号一个 名称，即正电子，但其他大多数反粒子，就称反某某子，如反质子、反中子.在登子电动力学 中，提出了两个基本数据一一电子质量与电荷，所有世界上其他的数被认为可以从这两个数 据推导出来.实际上，这不完全正确，因为化学还有一整套数据，它告诉我们原子核是多重， 这就把我们引导到下一部分内容中去了！ §2-4原子核与粒子 原子核是由什么组成的，这些东西又是怎样结合在一起的？人们发现，原子核是靠巨大 的作用力结合在一起的.当这种力释放时，其释放出来的能量比化学能大得多.前者与后者 之比就好象原子弹操炸与T炸药的燥炸相比一样，当然，这是因为原子弹爆炸时与原子 核里的变化有关，而T的爆炸则与原子外层的电子变化有关.问题是，究竟是什么力侧 原子核中的质子与中子结合在一起呢？汤川秀树提出，就好象电相互作用可以与一种粒 子一光子联系起米一样，中子与质子之间的作用力也有某种场，当这个场晃动时，就好 一个粒子一样。所以除去中子与质子外，在世界上应当有一些别的粒子，而汤川能从已知的 核力特征推导出这些粒子的性质。比如，他颈言它们应当有二、三百个电子那样大的质症 你藤！在宇宙间竞然真的发现了这样质量的粒子！但是，后来发现这并不正是预言的粒子， 它被称为出介子。 然而，没有过多少时候，在1947年或1948年就发现了另一个粒子一x介子，它满足 汤川的判据.这样，除去质子与中子外，为了得到核力，我们还必须加上需介子、你可能会 说，“太好了！借助这个理论就可以象汤川所希望的那样建立起利用π介子的量子核动力 学.然后看看它是否成立，如果成立的话，那么每件事都可得到解释了.”不幸的是，包含在 这种理论中的计算是如此困难，以致一直到今天，已将近20年了，从来还没有一个人多从 这个理论中得出什么结果来，或者能够用实验去验证一下， 所以我们被这个理论难住了，我们不知道它究竞是正确的还是错误的，但却知道它有点 小小的错误，或者至少是不完全的，正当我们在理论上徘徊并且试图用这个理论计算出结果 来时，实验物理学家发现了一些事情。比如，他们早已发现了“介子，而我们却还不知道把 它归到哪里去.而且，在宇宙线里，还发现了大量的其他“额外”粒子.今天，我们已大约有近 30种粒子，理解所有这些粒子的相互关系是非带困难的 大自然要它们来干什么？这 个粒子与另一个粒子之间的联系是什么？我们今天并没有把这些不同的粒子理解为同一件 事情的不同的方面.我们有这么多相互无关的粒子这件事本身就表明了没有一个能铭说明 这么多相互无关的信息的良好理论.由于量子电动力学的伟大成功，我们具备了一定的核物 的知识，它是一种粗糙的、半经验半理论的知识，假设一种质子与中子间的力的类型.然