“毛粒子”的始末 gugeren网友向我提起“毛粒子”。我是第一次听说这个名字，估计多数同学也没听过这个名词，就把在网上查询得到的信息整理出来，以飨有兴趣的同学。 维基对“毛粒子”是这样解释的： “毛粒子（MAONS）為美国物理學家谢尔登·格拉肖在1977年提議的一種粒子命名法，以紀念毛澤東的方式命名後來慣稱夸克系的粒子，後來未被多數採用。 谢尔登·格拉肖和史蒂文·温伯格曾多次訪問中國，在冷战時代和文革時代較為罕見，其中至少兩次以上受到毛澤東接見，雙方就基本粒子還能不能繼續分割作討論，格拉肖方的立場當時傾向於不能，毛澤東則認為对立统一的哲學下物质是无限可分的，质子、中子、电子和更小的物質也应该是可分的，一分为二，对立统一，直到無限。後來更小物質確實發現，中方科學界稱為層子，美方科學界稱為夸克。毛逝世後国际物理学第七届年会上格拉肖提議將名稱定為毛粒子，以紀念毛澤東的哲學正確，後因種種原因未獲採納。” 有意思的是，这一词条只有中文，没有其它文字的内容转换。似乎这一词条是中国人（从使用繁体字看，似乎是台湾人或香港人，当然也不排除大陆人特意使用繁体字）加到维基上的。 维基的内容可以随意被添加删改。我怀疑这是一条假信息，就扩大了查询范围。 谢尔登·格拉肖和史蒂文·温伯格的英文网页和中文网页都未提两人访问过中国，并受到毛泽东的接见。谢尔登·格拉肖的网页也未提提议“毛粒子”的事情。 回过头来再查国内的报道，发现有关这一内容的文章还挺多。整理以后放在下面。 1955年，毛泽东在他亲自召开的一次研究我国原子能科学发展的会议，有李四光、钱三强出席，在会上毛主席问钱三强：“质子、中子是由什么组成的？”钱三强回答说：“这个问题还没有新的认识。”毛主席却说：“我看不见得，质子、中子、电子还应该是可分的，一分为二……你们信不信？你们不信，反正我信。” 1963年，《自然辩证法研究通讯》登出了译自俄文的日本物理学家坂田昌一撰写的文章《基本粒子的新概念》。坂田在文中表明，其关于基本粒子结构的思想，是遵循恩格斯关于“分子、原子不过是物质分割的无穷系列中的各个关节点”的思想和列宁关于“电子也是不可穷尽的”观点的结果。该文引起了毛泽东的注意，并再一次地提出了粒子是否可分的问题。1964年8月18日，毛泽东在与龚育之等一批哲学工作者谈话时，特别赞扬了坂田所说的“基本”粒子并不是最后的不可分的粒子的观点。毛泽东说：“列宁讲过，凡事都可分，举原子为例，不但原子可分，电子也可分。可是从前原子不可分。” 周培源先生说：1964年８月，在北京科学讨论会开会期间，毛主席接见参加会议的各国代表团团长，要我一一介绍。日本代表团团长坂田昌一在1955年前曾写过一篇关于基本粒子是由更基本的粒子所组成的这样观点的文章，当时，国际上知道的人并不多，但毛主席却看到他的文章，并且对它很重视。当我把坂田教授引见时，毛主席当面称赞说：“你的文章写得好”，使坂田极为兴奋。第二天，毛主席约于光远同志和我到中南海去谈话，毛主席从坂田文章谈起，谈到许多自然科学基础理论问题。毛主席运用辩证唯物主义理论，阐明宇宙从大的方面看来是无限的，从小的方面看来也是无限的，不但原子可以分，原子核可以分，基本粒子也可以分。在毛主席这一思想指引下，我国物理学工作者在1966年提出了基本粒子的层子模型理论。 其实，早在1960年，中国在杜布纳从事粒子理论研究的几位工作者，朱洪元、周光召、汪容、何祚庥等人，曾在1960年第二期的《自然辩证法研究通讯》上发表过一篇《现代基本粒子理论的新发展以及其中存在的一些哲学问题》的论文，其中已指出：“实践已经证明基本粒子有一定的结构”，“对称性质是基本粒子最根本的性质”，“在原子的概念确立以前，人们苦于化学化合物种类的繁复和纷杂，但是在原子的概念确立以后，复杂而纷乱的化学现象便得到了统一的解释。……今天基本粒子的数已经多达27个，而且还有继续增加的趋势。因而人们当然有理由期待在如此丰富的基本粒子现象里面，也一定能找到一个能更深入地反映全部基本粒子运动规律的统一的理论，解释一些目前理论所不能解释的基本现象，并且预言一些新的目前未发现的事实。”如此等等。那么，到了1965年，在毛泽东的“无限可分”的哲学思想启示下，粒子理论工作者就更是跃跃欲试地共同参加到粒子结构问题的研究之中。 从1964～1966年间，不仅仅中国科学工作者关注到粒子中的强子的结构，而且有许多世界一流科学人士，也都关注到这一重大理论问题。其中最为突出的是美国科学家盖尔曼教授的一项经典式的工作，亦即提出了强子可能由“夸克”的组成的观念。但是，在盖尔曼的“夸克”观念中，作为强子的组成成分的“夸克”竟然具有1/3的重子数，1/3或2/3的分数电荷，这太奇怪了！所以，盖尔曼又郑重其事地说这只是某种“数学”上的“实体”！ 朱洪元和何祚庥曾经多次地讨论了这些“奇怪”的问题。“夸克”究竟是真实的粒子，还是只是数学上的符号？“数学的符号”，这一观念，从我们这些坚信唯物主义理论的人群来说，是太不能认同了！因为唯物主义的基本观念是：一切物质现象，归要结底只能由物质本身来说明！ 这就尖锐地提出一个问题：我们能否认真地对待“夸克”作为“物理”的“实体”的假说？ 但如果我们真的将夸克做为实体来看待，就产生了“夸克”将不满足费米统计的困难。“夸克”是否可以具有不同于以往粒子的新特点？朱洪元和何祚庥讨论到1959年至1960年在苏联杜布纳联合核子研究所参加工作时，苏联有一位年轻的研究人员伏耳科夫（Volkof）博士曾建议过一种特殊的统计，即自旋为1/2的费米子，也可以有“对称”状态的波函数。后来美国的格林伯格（Greenberg）也探讨了这一可能，称为综合统计。如果有了这一观念，那么三个“夸克”都处在同一个基态，（按费米统计，每一基态只能存放两个粒子，现在却要求存放三个粒子！）不见得是一个不合理的假设！这样，一个统一的把“夸克”看作物理实体的强子结构模型就十分有希望了！ 从1965～1966年，在总数为39位学者的共同工作之中，中国物理学家们终于建立了一个能解释许多粒子物理实验现象的理论——层子模型。这一模型不仅可以包容盖尔曼教授所提出的夸克方案，也还能包容其它可能的，也能解释许多粒子物理实验现象的各种方案，但层子将不再是某种“数字上的符号”，而必须认为是物理的实体！ 层子模型的完成是在1965年，用中文形式发表是在1966年。但是，用外文形式发表的文章却要迟到1980年！ 但是，由于这一工作的特殊重要性，以及由于这一工作的主要结果曾在北京科学讨论会1966年暑期物理讨论会上宣读过，并由当时参加会议的国际知名物理学家，后来的弱电统一理论的创始人巴基斯坦的萨拉姆和另外一些学者，在讨论会结束之后立即将这一工作的结果带到了1966年在美国召开的第十三届高能物理国际会议上，所以这一工作开始在国际上知名。萨拉姆曾对周恩来总理说：“这是第一流的科学工作。”由于这一工作是关于强子结构理论研究领域的开创性工作，来北京参加那次暑期讨论会的日本科学家也得到深刻的印象，并将有关信息带回了日本。弱电统一理论的另一位创始人温伯格在他的名著《最初的三分钟—宇宙起源的一种新看法》（温伯格：《宇宙最初三分钟——关于宇宙起源的现代观点》，北京：中国对外翻译出版公司，2000，第111页。）中写道：“北京一小组物理学家长期以来坚持一种理论，但称之为层子，而不称之为夸克，因为这些粒子代表比普通强子更深一个层次的现实。” 按照自然科学传统，谁对科学理论最先做出预言，就可以以谁的名子来命名。1978年，在夏威夷举行的第七届世界粒子物理学讨论会上，诺贝尔物理奖获得者格拉肖提议将基本粒子命为“毛粒子”(Maons)。“洋葱还有更深的一层吗？夸克和轻子是否都有共同的更基本的组成部分呢？许多中国物理学家一直是维护种观念的。我提议把构成物质的所有这些假设的组成部分命名为‘毛粒子’（Maons），以纪念已故的毛主席，因为他一贯主张自然界有更深的统一。”这一提议并未在科学界获得广泛认同，可能因为毛泽东的预言并非真正的科学假说，没有任何科学实验证据做支持，充其量只能算一个哲学命题。 不过，如果事情真像格拉肖说的“毛粒子”是一种伟大的科学发现，那么格拉肖为何不向诺贝尔奖评审委员会推荐“毛粒子”的具体化的“层子模型”呢？要知中国政府给这一成果也发了科学大奖，组织过国际科学讨论会，并在多家我国刊物让其垄断发表论文；对其十分了解的杨振宁、李政道、丁肇中等大师也没有作这种推荐，而他们都是获过诺贝尔奖，有这种资格的。 其次，在层子模型描述的动力学相因子的数学方程中，正如贝里所说，也还缺少几何相因子，特别是缺乏对与球面不同伦的环面相因子的认识。查汝强先生生前说：他率领中国科学家代表团访问美国，国外朋友询问物质无限可分，就明白无误表示不赞同。 我不是专家，对层子模型正确还是夸克模型正确不做评论。 可以知道的是，谢尔登·格拉肖和史蒂文·温伯格访问中国并受到毛泽东接见的事情只是几个中国人自己在说，其本人没说有此事，也没见到记载此事的记录。如果确有此事，而且是美国科学家访问中国，当时的中国媒体应该大张旗鼓地报道。中国的几个老物理学家也没提过此事。看来此事如果不是子虚乌有，至少也应存疑。 格拉肖可能是听了巴基斯坦的萨拉姆的报告后知道了中国的层子模型和相关事情。他提议“毛粒子”可能是他认为毛泽东提出了物质无限可分这一哲学命题，而不是认为毛泽东提出了一个物理模型。这就如同以某个人的名字命名一个新发现的天体，只是一个纪念，而这个人和天文学、宇宙学没有丝毫关系。 不过我倒是不相信物质无限可分的说法。这也太玄虚了！走到哪是个头呀！累死这帮物理学家！ |
