粒子物理的发展史
原子结构演变的5个阶段
原子结构演变的5个阶段原子结构是材料科学重要的基础概念之一。
从19世纪末到20世纪初，科学家们开始探索原子的结构。
在不断的探索、研究和实验中，人们逐渐认识到了原子结构的复杂性和演变历程。
本文将介绍原子结构演变的5个阶段。
第一阶段：罗瑟福的阿尔法粒子散射实验1909年，英国科学家罗瑟福通过研究阿尔法粒子散射实验得出了原子模型。
这个模型认为原子由带正电的原子核和负电子组成，而电子分布在原子核之外。
这个模型为后来的原子核模型打下了基础。
第二阶段：卢瑟福-玻尔原子模型1913年，丹麦物理学家玻尔在研究氢原子光谱时提出了一个新的原子模型，被称为卢瑟福-玻尔原子模型。
这个模型认为原子是由带电质子和不带电的中性粒子组成的。
电子围绕原子核旋转，每条轨道对应不同的能量水平。
第三阶段：量子力学的发展随着量子力学的发展，原子的结构变得更加复杂。
量子力学认为原子的能量是量子化的，而不是连续分布的。
通过研究原子的波函数和能量状态，科学家们得出了原子的电子云结构，即一个原子中电子分布的概率密度分布。
这为化学分子和材料科学的研究奠定了基础。
第四阶段：原子核模型的发展在量子力学理论基础上，原子核模型得到发展，并确定了元素周期表。
原子核由带正电荷的质子和中性的中子组成。
质子数量不同的原子称为不同的元素。
不同的元素具有不同的化学性质和同位素。
第五阶段：超越原子的研究随着科学技术的发展，人们开始研究原子以外的更小、更基本的粒子。
通过加速器、探测器等尖端设备，科学家们研究了粒子物理学、核能等领域，揭示了一些重大问题，如弱相互作用、暗物质、暗能量等，为人类认识宇宙提供了新的契机。
总之，原子结构演变是一个在不断探索中不断发展的过程。
每个阶段都有其重要性，并且为后来的研究和探索奠定了基础。
我们应该把握历史机遇，用科学的方法深入研究原子结构，为未来的人类文明和科技进步做出贡献。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是一门研究物质、能量和宇宙的基本规律的科学。
它起源于古代的自然哲学，经历了数千年的发展和演变。
本文将从古代到现代，简要介绍物理学的发展历程。
古代物理学古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊哲学家如泰勒斯和毕达哥拉斯提出了一些关于自然界的基本观点。
然而，古代物理学的主要发展始于亚里士多德。
亚里士多德提出了关于天体运动和物体下落的理论，并将其系统化为自然哲学的一部份。
中世纪物理学在中世纪，物理学的研究受到了宗教和神学的限制。
然而，一些科学家如伊本·海登、伊本·萨那和罗杰·培根等人对物理学的研究做出了重要贡献。
他们进行了一些实验和观察，为后来的科学发展奠定了基础。
近代物理学近代物理学的发展始于16世纪末的科学革命。
伽利略·伽利莱是其中的重要人物之一。
他通过实验和观察，提出了关于物体运动和重力的理论。
伽利略的工作为牛顿的力学奠定了基础。
牛顿力学的发现是物理学史上的重要里程碑。
牛顿提出了三大运动定律和万有引力定律，成功地解释了行星运动和物体运动的规律。
这些理论为后来的科学研究提供了基础。
19世纪是物理学发展的黄金时期。
在这一时期，一系列重要的理论和实验被提出。
例如，安培和法拉第发现了电磁感应和电磁场的存在，麦克斯韦提出了电磁场的统一理论，开创了电磁学的新时代。
同时，热力学和统计物理学的发展也是19世纪的重要成就。
卡诺和克劳修斯等人对热力学进行了深入研究，提出了热力学第一、第二定律。
玻尔兹曼和吉布斯等人则建立了统计物理学的理论框架，解释了物质微观粒子的行为规律。
20世纪物理学20世纪是物理学发展的一个革命性时期。
相对论和量子力学的发现颠覆了牛顿力学的经典观念，引起了物理学的新变革。
爱因斯坦的相对论理论是20世纪物理学的重要里程碑之一。
他提出了狭义相对论和广义相对论，揭示了时间、空间和引力的本质。
相对论理论在天体物理学、宇宙学和粒子物理学等领域产生了重要影响。
物理学发展简史
物理学发展简史引言概述：物理学作为一门自然科学，研究物质、能量和它们之间相互作用的规律。
它的发展历程可以追溯到古代，经历了数千年的发展和演变。
本文将从古代物理学的起源开始，逐步介绍物理学的发展历程，包括古代物理学、经典物理学、现代物理学等五个部分。
一、古代物理学1.1 古希腊物理学的起源古希腊哲学家如毕达哥拉斯、亚里士多德等提出了一些关于自然界的基本观点，例如毕达哥拉斯学派主张万物皆数，亚里士多德提出了四元素理论等。
1.2 古印度和中国的物理学发展古印度和中国的学者也做出了一些重要的贡献，例如印度的阿耶尔巴塔学派提出了原子论，中国的古代科学家如张衡、沈括等研究了天文、地理等方面的知识。
1.3 中世纪的物理学思想中世纪的物理学受到了宗教观念的影响，但仍有一些学者如伽利略、布拉奇等提出了一些对当时物理学思想的挑战，为后来的物理学发展奠定了基础。
二、经典物理学2.1 牛顿力学的建立17世纪，牛顿提出了经典力学的三大定律，建立了质点力学的基本框架，解释了行星运动、物体运动等现象。
2.2 热力学和电磁学的发展18世纪末，热力学和电磁学的发展成为物理学的重要分支。
卡诺提出了热力学第一定律和第二定律，麦克斯韦方程组的建立为电磁学的发展奠定了基础。
2.3 光学和相对论的突破19世纪末，光学和相对论的发展成为经典物理学的重要突破。
杨氏干涉实验证明了光的波动性质，爱因斯坦的相对论提出了时间与空间的相对性，引领了物理学的新时代。
三、现代物理学3.1 量子力学的诞生20世纪初，量子力学的诞生彻底改变了物理学的面貌。
普朗克提出了能量量子化的概念，薛定谔方程的建立解释了微观粒子的行为。
3.2 引力和粒子物理学的发展爱因斯坦的广义相对论为引力理论提供了新的解释，粒子物理学的发展揭示了物质的微观结构和基本粒子的性质。
3.3 现代物理学的新理论和新发现现代物理学还涌现出了许多新理论和新发现，如量子场论、弦理论、暗物质和暗能量等，为我们对宇宙和微观世界的认识提供了新的突破点。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学作为自然科学的一个重要分支，以研究物质、能量和它们之间的相互作用为主要内容。
它的发展历史可以追溯到古代，经历了漫长的探索和发展过程。
本文将从古代物理学的起源开始，概述物理学的发展历程，重点介绍物理学的重要里程碑和突破性发现。
1. 古代物理学的起源古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家们开始思量自然界的本质和规律，提出了一些基本的物理学观念。
例如，希腊哲学家毕达哥拉斯提出了宇宙由数学规律支配的观点，而柏拉图则认为世界是由一系列理念构成的。
亚里士多德则建立了自然哲学体系，提出了一些物质和运动的基本概念。
2. 古代物理学的发展古代物理学在亚里士多德的影响下得到了长足的发展。
亚里士多德提出了许多关于物质和运动的理论，他认为物质是由四个元素（地、水、火、气）组成的，而运动则是由天体运动和物体运动两部份组成的。
亚里士多德的理论在中世纪得到广泛传播和应用，成为当时物理学的主流观点。
3. 文艺复兴时期的物理学革命文艺复兴时期，物理学经历了一场革命。
尼古拉·哥白尼提出了地心说的反对者——日心说，即地球环绕太阳运动。
这个观点颠覆了亚里士多德的天文学观点，引起了一场科学革命。
约翰内斯·开普勒进一步发展了日心说，提出了行星运动的三个定律，为后来的物理学研究奠定了基础。
4. 牛顿力学的诞生17世纪，牛顿力学的诞生标志着物理学的又一次革命。
艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律，建立了质点力学的基本框架。
他的研究成果不仅解释了地球上的运动，还解释了行星运动和物体受力的规律。
牛顿力学成为了物理学的基石，对后来的物理学研究产生了深远影响。
5. 电磁学的兴起19世纪，电磁学的兴起成为物理学发展的又一个重要里程碑。
迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等科学家的工作，推动了电磁学的快速发展。
麦克斯韦提出了电磁场理论，将电磁学和光学联系在一起，预言了电磁波的存在。
量子力学三巨头是谁提出来的
量子力学三巨头是谁提出来的
在量子力学的发展史上，有三位杰出的物理学家被誉为“量子力学三巨头”，他
们分别是薛定谔、海森堡和狄拉克。
这三位科学家在20世纪初为量子力学的建立
和发展做出了重要贡献，开创了现代物理学的新纪元。
薛定谔（Erwin Schrödinger）
薛定谔是奥地利物理学家，他于1926年提出了著名的薛定谔方程，这个方程
描述了量子力学中的波动性质，为研究微观粒子的运动提供了重要工具。
薛定谔方程在描述原子和分子的结构以及原子核的性质方面起到了关键作用，对后来量子力学的发展产生了深远影响。
海森堡（Werner Heisenberg）
海森堡是德国物理学家，他于1927年提出了著名的海森堡不确定性原理，这
一原理指出了在测量微观粒子的位置和动量时存在的不确定度限制。
海森堡的不确定性原理揭示了量子世界中的基本物理规律，改变了人们对自然界运动规律的认识。
狄拉克（Paul Dirac）
狄拉克是英国物理学家，他于1928年提出了著名的狄拉克方程，这个方程描
述了自旋为1/2的费米子（如电子）的行为。
狄拉克方程预言了反物质的存在，
并为粒子物理学的发展奠定了基础。
狄拉克的工作对量子场论和相对论物理学的发展影响深远。
综合来看，薛定谔、海森堡和狄拉克三位物理学家提出的著名方程和原理奠定
了量子力学的基础，推动了物理学的革命性变革。
他们被誉为“量子力学三巨头”，
对现代物理学产生了深远影响，被后人视为不可替代的科学巨匠。
数理基础科学的发展历程及趋势分析
数理基础科学的发展历程及趋势分析数理基础科学（Mathematical and Physical Sciences）是自然科学的重要分支之一，它以数学和物理学为基础，探索自然界的基本原理和规律。
本文将从历程和趋势两个方面对数理基础科学的发展进行分析。
一、发展历程数理基础科学的历史可以追溯到古希腊时期，例如毕达哥拉斯学派的数学研究和亚里士多德的自然哲学。
然而，真正的数理基础科学发展始于近代科学革命，以下是数理基础科学的几个重要历程：1. 牛顿力学和经典物理学：17世纪末，牛顿创立了经典力学，他的三大定律成为物理学的基石。
牛顿的贡献使得人们能够准确描述天体运动和宏观物体力学性质，成为数理基础科学的重要里程碑。
2. 麦克斯韦方程组和电磁学：19世纪，麦克斯韦以数学方法描述了电磁场的规律，建立了电动力学理论。
这一理论的建立不仅丰富了物理学的理论体系，也为电子技术的发展提供了基础。
3. 量子力学和粒子物理学：20世纪初，量子力学的建立彻底改变了我们对微观世界的认识。
研究微观粒子的行为和性质成为数理基础科学的重要方向，粒子物理学的发展推动了人类对基本粒子和宇宙起源的理解。
4. 计算机科学和信息技术：20世纪中叶，计算机科学的出现进一步推动了数理基础科学的发展。
计算机模拟、大数据分析和人工智能等技术的应用，使得科学家们能够更深入地研究数学和物理学的问题。
二、发展趋势分析随着科技的不断进步和人类对自然世界认识的不断深入，数理基础科学的发展呈现出以下几个趋势：1. 跨学科合作：数理基础科学在研究领域上与其他学科的交叉日益密切。
例如，生物学和化学等学科需要从数理基础科学获取数据分析和建模方面的支持。
跨学科合作将推动数理基础科学的发展，促进科学研究的深入。
2. 新理论和新模型：为了解决现实世界中的复杂问题，数理基础科学需要不断创新和发展新的理论和模型。
例如，非线性动力学和混沌理论为研究复杂系统提供了新的工具和思路。
新理论和新模型的发展将推动科学的进步。
物理学发展简史
物理学发展简史引言概述：物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质的性质、运动和相互作用规律。
本文将从物理学的起源开始，逐步介绍物理学的发展历程，包括古代物理学、经典物理学、现代物理学以及当代物理学的发展。
一、古代物理学1.1 古希腊物理学的兴起古希腊哲学家们开始对自然现象进行观察和思考，提出了一些关于宇宙和自然的理论。
例如，毕达哥拉斯学派认为世界是由数字和几何形状构成的，而柏拉图则提出了“理念”和“物质”之间的关系。
1.2 亚里士多德的自然哲学亚里士多德对物质的性质和运动进行了深入研究，提出了“四元素”（土、水、火、气）的理论，并认为天体运动是由“天体之神”驱动的。
他的理论在中世纪成为主流观点。
1.3 阿拉伯物理学的传承阿拉伯学者在古希腊物理学的基础上进行了进一步的研究和发展，尤其是在光学和力学方面取得了重要成果。
他们的工作为欧洲文艺复兴时期的科学发展奠定了基础。
二、经典物理学2.1 牛顿力学的建立伽利略和牛顿的工作使得力学成为物理学的重要分支。
牛顿三大定律和万有引力定律为物理学提供了统一的理论框架，解释了物体的运动和天体的运动规律。
2.2 热学的发展热学的发展始于卡尔文和卡诺等科学家的研究，随后由卡尔·弗里德里希·高斯和鲁道夫·克劳修斯等人进一步完善。
他们提出了热力学定律和热力学循环，为工业革命的进展做出了重要贡献。
2.3 电磁学的兴起奥斯特和法拉第等科学家的研究奠定了电磁学的基础，而麦克斯韦的电磁场理论进一步推动了电磁学的发展。
电磁学的成就包括电磁波的发现和电磁感应定律的提出。
三、现代物理学3.1 相对论的提出爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论彻底改变了我们对时空和引力的认识。
狭义相对论解释了高速运动物体的行为，广义相对论则描述了引力的本质。
3.2 量子力学的建立普朗克和波尔等科学家的研究揭示了微观世界的奇妙规律，量子力学诞生。
量子力学描述了微观粒子的行为，其基本原理包括波粒二象性、不确定性原理等。
高三物理下学期核物理学发展史
核能在其它方面的应用 1958年5月22日——在新泽西州的坎登，开始建造世 界上第一艘核能商船“萨凡纳”号。该船于1959年7 月21日下水。 1961年11月22日——美国海军测试世界上最大的船 只——“企业号”航空母舰。此船是一艘核动力航空 母舰，其航速能够达到每小时30海里，可以在不加油 的情况下连续航行740800千米。
•核物理的发展，不断地为核能装置的设计提供日益精确 的数据，从而提高了核能利用的效率和经济指标，并为更 大规模的核能利用准备了条件。人工制备的各种同位素的 应用已遍及理工农医各部门。新的核技术，如核磁共振、 穆斯堡尔谱学、晶体的沟道效应和阻塞效应，以及扰动角 关联技术等都迅速得到应用。核技术的广泛应用已成为现 代化科学技术的标志之一。
在这一时期，人们为了探测各种射线，鉴别其种类并测定其能量， 初步创建了一系列探测方法和测量仪器。大多数的探测原理和方 法在以后得到了发展和应用，有些基本设备，如计数器、电离室 等，沿用至今。
• 1911年 卢瑟福等人利用α射线轰击各种原子，观测α射线所发生 的偏折，从而确立了原子的核结构，提出了原子结构的行星模型， 这一成就为原子结构的研究奠定了基础。
核物理学的发展历史
核物理学的概念：
核物理学又称原子核物理学，是20世纪新建立的一个物 理学分支。它研究原子核的结构和变化规律；射线束的 产生、探测和分析技术；以及同核能、核技术应用有关 的物理问题。它是一门既有深刻理论意义，现天然放射性，这是人们第一次观察到的核 变化。现在通常就把这一重大发现看成是核物理学的开端。此后 的40多年，人们主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究，并 且利用放射性射线对原子核做了初步的探讨，这是核物理发展的 初期阶段。
再者是核多体系的运动形态的研究。很明显，核运 动形态的研究将在相当长的时期内占据着核物理基础研 究的主要部分。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自然科学的一门重要学科，研究物质、能量以及它们之间的相互关系和规律。
本文将为您介绍物理学的发展历程，从古代到现代的重要里程碑和突破。
1. 古代物理学的起源古代物理学起源于人类对自然界的观察和实验。
公元前6世纪的古希腊，出现了一些重要的物理学思想家，如泰勒斯和毕达哥拉斯。
泰勒斯认为万物皆由水构成，而毕达哥拉斯则提出了宇宙是由数学规律支配的观点。
2. 古典物理学时期17世纪至19世纪是古典物理学的时期，这一时期的重要突破包括：- 牛顿的力学：牛顿提出了经典力学的三大定律，解释了物体的运动和力的作用。
他的《自然哲学的数学原理》被认为是物理学的里程碑之作。
- 热力学的发展：卡诺和卢瓦西耶等科学家对热力学进行了重要的研究，提出了热力学第一和第二定律。
- 电磁学的兴起：法拉第和麦克斯韦等科学家对电磁现象进行了研究，提出了电磁场理论和麦克斯韦方程组。
3. 20世纪的物理学革命20世纪是物理学发展的重要时期，出现了一系列的革命性理论和实验发现，包括：- 相对论的提出：爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论颠覆了牛顿力学的观念，提出了时间和空间的相对性以及引力的几何解释。
- 量子力学的建立：普朗克和玻尔等科学家提出了量子理论，解释了微观世界的行为和粒子的波粒二象性。
- 核物理学的突破：居里夫人和其他科学家的研究发现了放射性现象和核裂变，开创了核物理学的新时代。
- 粒子物理学的发展：通过加速器实验和探测器技术的进步，科学家们发现了更多的基本粒子，如夸克和轻子，揭示了物质的基本构成。
4. 当代物理学的前沿当代物理学依然在不断发展，以下是一些前沿领域的研究方向：- 弦理论：弦理论是一种试图统一量子力学和引力理论的理论，研究弦的振动和超弦的存在。
- 宇宙学：宇宙学研究宇宙的起源、演化以及宇宙学常数等问题，探索宇宙的奥秘。
- 凝聚态物理学：凝聚态物理学研究固体和液体等凝聚态物质的性质和行为，如超导和量子材料等。
粒子加速器的发展与应用
粒子加速器的发展与应用一、引言粒子加速器是一种重要的科学装置，被广泛应用于物理、医学等领域。
本文将探讨粒子加速器的发展历程和在各个领域的应用。
二、发展历程粒子加速器的发展可以追溯到20世纪早期。
当时，科学家们开始探索如何加速粒子的能力。
随着电子的发现和研究，人们意识到通过加速电子，可以获得更高的能量。
这是粒子加速器的起源。
最早的粒子加速器是用静电场来加速电子。
随后，人们发展了更加先进的装置，如迈克尔森干涉仪。
这些装置利用电场和磁场的相互作用，使电子得到更高的速度和能量。
进入20世纪中叶，粒子加速器取得了重大突破。
1954年，人们成功地建造出了第一个质子同步加速器，被用于粒子物理实验。
之后，随着技术的进步，各种类型的粒子加速器相继问世。
三、应用领域（一）基础科学研究粒子加速器在基础科学研究中发挥着重要的作用。
例如，在粒子物理研究中，加速器能够使粒子获得更高的速度和能量，从而揭示物质和宇宙的奥秘。
通过加速器实验，人们成功发现了许多基本粒子，如夸克、轻子等。
这些发现对于我们理解物质的基本结构和相互作用起到了重要的推动作用。
此外，加速器还被应用于核物理研究、等离子体物理研究等领域。
通过高能粒子的碰撞和相互作用，科学家们能够更深入地了解物质的性质和行为，为未来的科学研究提供了新的突破口。
（二）医学应用粒子加速器在医学诊断和治疗中也发挥着重要作用。
例如，加速器可以产生高能X射线和质子束，用于诊断疾病。
高能X射线能够穿透人体组织，对骨骼和软组织进行成像，帮助医生发现病变。
另外，加速器还可以用于肿瘤治疗。
高能质子和重离子束能够精确地瞄准肿瘤组织，将辐射剂量集中在肿瘤上，减少对周围正常组织的损伤。
这种精确治疗方式被称为放射治疗，已经在一些肿瘤中心得到广泛应用。
（三）环境与能源粒子加速器还被用于环境与能源领域的研究。
例如，加速器可以模拟太阳风暴，研究其对地球和人类活动的影响。
人们利用加速器产生高能粒子束，模拟太阳风暴的辐射效应，以便更好地保护通信系统和电力设施。
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粒子物理的发展史粗略地说，世界是由基本粒子组成的。
所谓基本粒子，就是我们不考虑它的进一步结构，而把它当成整体的东西或者说是构成世界万物的、不能再分割的最小单元。
把多种多样的物质看成是由少数几个基本实体构成，并以这样一个物质基础来说明自然界的统一性和多样性，虽简单，但抓住了问题的要害。
基本性是个历史的、相对的概念。
不同的时代，由于人们认识的不同，基本粒子家族的内容在不断地演变。
（1）希腊泰勒斯提出“水为万物之本”。
（2）亚里士多得认为水、火、空气，土是构成物质的基本元素（3）460-370,德漠克利特提出了原子论。
（4）周代，我们的祖先就提出了五行说，即认为万物是由金、木、水、火、土五种物质原料构成。
（5）《周易》中有“太极生两仪，两仪成四像，四象生八卦”的哲学思想。
太极即世界的本源，两仪是天地，四象是春、夏、秋、冬四季，八卦是天、地、雷、风、水、火、山、泽，由它们衍生出世界万物；（5）战国时的老子说：“道生一、一生二、二生三、三生万物”；（6）汉代则出现了天地万物由“元气”组成的哲学观点；（7）650年，牛顿曾说：“依我看，有可能一开始上帝就以实心的、有质量的、坚硬的、不可分割的、可活动的粒子来创造物质，它有大小和外形以及其它属性，并占据一定质量……” （8）1660年，英国科学家R.玻意耳提出化学元素的概念；（9）1741年，罗蒙诺索夫《数学化学原理》：“一切物质都是由极微小的和感觉不到的粒子组成，这些粒子在物理上是不可分的，并且有相互结合能力，物质的性质就取决于这些微粒的性质。
” （10）1789年，英国息今斯《燃素说及反燃素说的比较研究》，提出粒子彼此相互化合的设想。
（11）1844年，道尔顿学说：1/元素是由非常微小、不可再分的微粒即原子组成的，原子在化学变化中也不能再分割，并保持自己独特的性质。
2/同一元素所有原子的质量完全相同，不同种元素原子性质和质量各不相同。
原子的质量是每一种元素基本特征。
3/不同元素化合时，原子以简单整数比结合。
化合物的原子叫“复杂原子”。
复杂原子的质量等于它的组分原子质量之和。
十九世纪末、二十世纪初，物理学基本完成了它对宏观世界的描写，开始着手向物质结构的更深层次进军。
放射性和原子的碰撞，使我们认识到，原子是由原子核和电子组成的；而所有的原子核是由质子和中子组成的，光电效应告诉我们象电磁场这样一种物质形成也可看成是粒子（光子）构成的。
许多人以为这已经抓到了构造世界的最小砖块，但是历史表明，这只是人们渴望得到终极真理的一种热切心情罢了，30年代人们在发现中子、质子后，又发现了正电子；而到50年代，通过高能加速器，又发现了大批新粒子，数目超过了化学元素的数目，于是诞生了一门研究这些“基本粒子”结构的科学，这就是我们今天的基本粒子物理学。
它是研究构成质子等的粒子（夸克），轻子（电子、中微子等）及传递相互作用的粒子（光子等）的一门科学，由于这些粒子的尺度非常小、对它们进行实验研究需要花费极高的能量，故也称为高能物理学。
到今天，基本粒子物理学，已成了庞大的科学事业，全世界投入的人员近四千人，每年耗费的经费约几十亿美元。
它不仅是物理学的三大科学前沿（指基本粒子、天体物理、生物物理）之一，也是人类科学的前沿，许多新思想在那里迸发，许多物质世界的新规律在那里得到发掘。
相应地，许多诺贝尔物理学奖也在这领域里找到了它应有的主人，近几十年来有近40位科学家因粒子物理方面研究的杰出成果荣获诺贝尔物理学奖。
二、今天的基本粒子指什么：粒子物理的几个发展阶段第一、粒子物理的萌芽（1895－1932）1895年，W.K.Rontgen发现X射线(光子)，因此荣获1901年诺贝尔物理学奖，A.H.Becquerel，P.Curie和M.Curie发现了放射性，共享了1903年诺贝尔物理学奖。
1989年，J.J.汤姆逊(J.J. Thomson)证实了电子的存在，由于对气体导电理论的贡献及实验研究的成果，他荣获了1906年诺贝尔物理学奖。
1905年，A.爱因斯坦(A.Einstein)揭示光电效应的定律，光的粒子性，即光子的概念被人们接受，他因此荣获了1921年诺贝尔物理学奖。
1911年，E．卢瑟福(E.Rutherford) 根据α粒子被金属箔散射的实验现象指出原子的有核结构。
1913年，N.波尔(N. Bohr)建立子原子的量子理论，因此，荣获1922 诺贝尔物理学奖. 1930年，W.泡利(W. Pauli)根据原子核β衰变的实验观察，提出中微子的假设，并由于他提出的泡利不相容原理而荣获1945年诺贝尔物理学奖. 20年代末,实验上得到证实的可以称为基本粒子的有光子(γ)、电子(e-)、质子(p).当时大多数物理学家都相信,一正一负两种粒子作为原子基本成份够了,而光子作为传递相互作用的粒子.但从元素周期表发现原子量与核外电荷数并不相等,如氦(2,4)镭(88,226)。
由此,1920年,卢瑟福预言:除电子,质子之外,还可能存在第三种原子组份.它的电荷为零,可能是一个电子和一个质子紧密结合形成的一个中性粒子. 查德威克听了这个演讲后,相信这种粒子一定存在.他们想出各种办法轰击氢原子, 企图从氢原子核得到质子与电子紧密结合而成的中子,由于思路不对头,结果毫无所获。
1930年,德国物理学家博特和贝克尔发现用α粒子轰击铍得到的辐射强度,比轰击其它一些元素几乎大十倍。
1931年,约里奥. 居里夫妇对这一现象进行了细致的研究,他们观察到这种辐射的穿透力很强,而且可以从石蜡及其它含氢物质打出高速质子,但由于他们没有听过卢瑟福的演讲,因此没能作出正确的解释. 仍认为这种辐射是高能的γ射线,但我们知道γ光子可以从原子中打出电子,但质子比电子重1840倍,不可能被γ光子打出.查德威克在读了居里夫妇的论文后, 立即开始重复他们的实验,他发现,这种辐射不仅很容易地穿透2厘米的铅,还能够从用来检验的所有元素中把质子轰击出来.由此查德威克得出:这种辐射是由质量几乎与质子相等的不带电荷的中性粒子组成.从重复居里夫妇的实验到完成报告中子有可能存在,前后总共花了10天.1932年，J.查德威克(J.chadwick)证实了中子的存在，因此荣获1935年诺贝尔物理学奖。
第二、粒子物理的发展(1932-1964) 中子的发现,立即引起了海森堡,伊凡宁科等人对原子核结构问题的重视, 他们尝试引入一种强相互作用力,把n,p束缚在原子核内.这个工作引起了日本27 岁的汤川秀树的强烈兴趣,汤川联想到电子与质子之间的电磁作用力是由交换光子引起的,于是提出核力也是交换某种粒子引起的.考虑到电磁作用力程为无穷大,光子的静质量为零,而核力起作用的范围很小,所以传递核力的粒子一定很重, 利用爱因斯坦质能关系及假设的力程，汤川估称这种末知粒子的质量约200me，质量介于质子与电子之间，故称为介子）. 1935年，他发表了这一结果。
1936年，C.D. 安德森用云雾室在宇宙线里意外地找到了一个类似于电子，但又比电子重许多的μ子；但研究发现,该粒子穿透力很强,与原子核基本不发生作用,不可能是核力的传递粒子. 1947年,鲍威尔利用核乳胶发现,有一种比μ介子更重的粒子,其质量约为电子的270倍,而且确实与核子有很强的作用.人们称之为π介子,它完全符合汤川的预言. 汤川秀树(Yukawa)因提出核作用力的唯象理论——核力的介子理论，荣获1949年诺贝尔物理学奖. C.F. 鲍威尔利用乳胶照相法在宇宙线中发现了核力的传播子——π介子，因此而荣获1950年诺贝尔物理学奖. 在这阶段，基本粒子成员包括:光子(γ)、电子(e+，e-)、质子(p)和中子(n) 及假设的中微子1932年，在发现中子的同时，C.D.安德森(C.D. Anderson) 在云雾室实验中发现了正电子，因此，荣获1936年诺贝尔物理学奖. 这是狄拉克的量子论预言的第一个反粒子一正电子。
早在1930年，我国的赵忠尧在研究由放射性原子核所放出的高能γ射线（～2.61Mev）被物质吸收的规律时，发现了反常吸收现象，它不能用γ光子与核外电子作用来解释。
值得注意的是在这种过程中会辐射出一种能量约为0.5 MeV的γ光子，且各向同性，正电子发现后，人们很快弄清了这种辐射的本质。
γ+X →X+e++e-; e++e-→γ+γ γ的特征能量为0.511 MeV，所以赵忠尧的实验实际上是间接证明了正电子的存在，1948年，在汤川秀树预言了十几年之后，终于在实验室里找到了π介子。
（汤川为了解释原子核中把中子、质子束缚在一起的核力，为了解释从氘核到氦核（α粒子）结合能迅速增加的事实，他和维格纳一起认识到，核力的力程一定很短；从此以后，粒子数量大量涌现，人们开始按粒子的性质进行分类研究。
物理学家把质子（P）、中子（N），π介子，K介子等一类参与强相互作用的粒子叫强子；把像电子、μ子等一类只参与弱相互作用、电磁相互作用而不参与强相互作用的粒子叫做轻子。
那些和质子差不多重的粒子叫重子；而重得多的粒子则叫超子。
如∧超子、∑超子等；质量介于重子和轻子之间的粒子称介子，但现在看来这种分法有点过时了，如τ轻子的质量达3477.4me，不过由于历史的原因，人们还沿用这些名字。
众多的粒子（～400个）使人们很难相信它们全都是基本的，于是人们开始寻找更深层的基本粒子。
1949年,费米和杨振宁发表了题为介子是基本粒子吗?的论文,建议π+=pn ；π0=(pp-nn)/ 2；π-=np,但难以理解的是,由非常重的核子与反核子结合成π介子时,总质量减少到只有原来质量和的十分之一,它意味着一定存在一种极强的作用把两核子束缚在一起. 1956年，坂田昌一提出了一种模型，认为重子并非个个都基本，基本的只是质子p，中子n和超子∧。
其余的粒子都可以由它们及它们的反粒子复合出来. 这实际上是推广了费米和杨振宁的模型，考虑到奇异粒子, 添加了一个带奇异数的∧粒子.如：π+=pn；π0=(pp-nn)/ 2；π-=np。
κ+=p∧；κ0=n∧．显然按这样的组成方式，无论电荷、重子数、奇异数，都能给出正确的结果，而且这三个粒子与它们的反粒子的所有各种组合,构成9个介子,除了当时已知的3种π介子和四种K介子外,还预言了两种新的中性介子,不久它们被相继发现,称为η, η.虽然坂田模型对介子给出了较好的结果，但却无法完全解释重子，比如∑+、∑0、∑-等重子就很难用p、n、∧来构成。
1961年，盖尔曼和内曼对板田模型作了修正，提出八重态模型，以八种基本粒子来说明全部粒子，包括许多短寿命的共振态粒子的性质。
他们还进一步论证所有的强子都可以用三种基本构元，一种称为夸克的东西构造出来，这三种夸克分别称u（上,up），d（下,down）和s（奇,strange），其电荷分别为2e/3,-e/3,-e/3,自旋都是1/2 。