问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生 物效应,因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用 等离子体物理学 等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处 于等离子体状态。例如:太阳中心区的温度超过一千万度,太阳中的绝大部分物质处于等离子体状 态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于 高空电离层的研究,推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起,为了利用轻核聚变反应解决 能源问题,促使等离子体物理学研究蓬勃发展。 等离子体内部存在着很多种运动形式,并且相互转化着,高温等离子体还有多种不稳定性,因 此等离子体研究是十非常复杂的问题。虽然知道了描述等离子体的基本数学方程,但这组方程非常 难解,目前还很难用以准确预言等离子体的性质和行为。 粒子物理学 目前对所能探测到的物质结构最深层次的研究称为粒子物理学,又称为髙能物理学。在20世纪 20年代末,人们曾经认为电子和质子是基本粒子,后来又发现了中子。在宇宙射线研究和后来利用 高能加速器进行的实验研究中,又发现了数以百计的不同种类的粒子。这些粒子的性质很有规律 性,所以现在将基本两字去掉,统称为粒子。 研究这些粒子,发现它们都是配成对的。配成对的粒子称为正、反粒子。正、反粒子一部分性 质完全相同,而另一部分性质完全相反。另一个重要发现是,所有粒子在一定条件下都能产生和消 灭。例如:高能光子在原子核的电场中能转化为电子和正电子,电子和正电子相遇,就会同时湮没 而转化为两个或三个光子。 在实验上把已经发现的粒子分为两大类。一类是不参与强相互作用的离子,统称为轻子。另 类是参与强相互作用的粒子统称为强子。已经发现的数百种粒子中绝大部分是强子。实验发现,强 子也具有内部结构。强子内部带点电荷的东西在外国称为夸克,中国的部分物理学家称之为层子。 因为他们认为:即使层子也不是物质的始元,也只不过是物质结构无穷层次中的一个层次而 已 虽然层子在强子内部可以相当自由地运动,但即使用目前加速器所能产生的能量最高的粒子束 轰击强子,也没有能将层子打出来,使它们成为处于自由状态的层子。将层子囚禁在强子内部是强 相互作用所独有的性质,这种性质称为“囚禁”。 弱相互作用也有其独特的性质。它的基本规律对于左和右,正、反粒子,过去和未来都是不对 称的。弱相互作用的不对称就是李政道和杨振宁在1956年所预言,不久在实验上为吴健雄所证实的 宇称在弱相互作用中的不守恒 在量子场论中,各种粒子均用相应的量子场来反映。空间、时间中每一点的量子场均以算符来 表示,称为场算符。这些场算符满足一定的微分方程和对应关系或反对应关系。量子场的确既能反 映披粒二象性,又能反映粒子的产生和消灭,还能自然地反映正、反粒子配成对的现象。 对称性在物理学中占有很重要的地位。可以证明,假使物理基本规律具有某种对称性,与之相 应就有某种守恒定律。例如:假使物理基本规律在任何时间都一样,与之相应就有能量守恒定律: 假使物理基本规律对于相变换具有不变性,与之相应就有电荷守恒定律问题就将得到较彻底的解决。由于放射性同位素所放出的射线能产生各种物理效应、化学效应和生 物效应，因此放射性同位素在工业、农业、医学和科学研究中有广泛的应用。 等离子体物理学 等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处 于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状 态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。19世纪以来对于气体放电的研究、20世纪初以来对于 高空电离层的研究，推动了等离子体的研究工作。从20世纪50年代起，为了利用轻核聚变反应解决 能源问题，促使等离子体物理学研究蓬勃发展。 等离子体内部存在着很多种运动形式，并且相互转化着，高温等离子体还有多种不稳定性，因 此等离子体研究是十非常复杂的问题。虽然知道了描述等离子体的基本数学方程，但这组方程非常 难解，目前还很难用以准确预言等离子体的性质和行为。 粒子物理学 目前对所能探测到的物质结构最深层次的研究称为粒子物理学，又称为高能物理学。在20世纪 20年代末，人们曾经认为电子和质子是基本粒子，后来又发现了中子。在宇宙射线研究和后来利用 高能加速器进行的实验研究中，又发现了数以百计的不同种类的粒子。这些粒子的性质很有规律 性，所以现在将基本两字去掉，统称为粒子。 研究这些粒子，发现它们都是配成对的。配成对的粒子称为正、反粒子。正、反粒子一部分性 质完全相同，而另一部分性质完全相反。另一个重要发现是，所有粒子在一定条件下都能产生和消 灭。例如：高能光子在原子核的电场中能转化为电子和正电子，电子和正电子相遇，就会同时湮没 而转化为两个或三个光子。 在实验上把已经发现的粒子分为两大类。一类是不参与强相互作用的离子，统称为轻子。另一 类是参与强相互作用的粒子统称为强子。已经发现的数百种粒子中绝大部分是强子。实验发现，强 子也具有内部结构。强子内部带点电荷的东西在外国称为夸克，中国的部分物理学家称之为层子。 因为他们认为：即使层子也不是物质的始元，也只不过是物质结构无穷层次中的一个层次而 已。 虽然层子在强子内部可以相当自由地运动，但即使用目前加速器所能产生的能量最高的粒子束 轰击强子，也没有能将层子打出来，使它们成为处于自由状态的层子。将层子囚禁在强子内部是强 相互作用所独有的性质，这种性质称为“囚禁”。 弱相互作用也有其独特的性质。它的基本规律对于左和右，正、反粒子，过去和未来都是不对 称的。弱相互作用的不对称就是李政道和杨振宁在1956年所预言，不久在实验上为吴健雄所证实的 宇称在弱相互作用中的不守恒。 在量子场论中，各种粒子均用相应的量子场来反映。空间、时间中每一点的量子场均以算符来 表示，称为场算符。这些场算符满足一定的微分方程和对应关系或反对应关系。量子场的确既能反 映披粒二象性，又能反映粒子的产生和消灭，还能自然地反映正、反粒子配成对的现象。 对称性在物理学中占有很重要的地位。可以证明，假使物理基本规律具有某种对称性，与之相 应就有某种守恒定律。例如：假使物理基本规律在任何时间都一样，与之相应就有能量守恒定律： 假使物理基本规律对于相变换具有不变性，与之相应就有电荷守恒定律