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  • H.W.肯德爾

    H.W.肯德爾


     亨利·韋·肯德爾(Henry Way Kendall,1926年12月9日波士頓 - 1999年2月15日),美國物理學(xué)家,1990年獲諾貝爾物理學(xué)獎。

    弗里德曼.肯德爾和理查德·泰勒有關(guān)電子與質(zhì)子和束縛中子的深度非彈性散射實驗,是在美國斯坦福大學(xué)直線加速器中心(SLAC)進行的。在建設(shè) S

    LAC時,泰勒負(fù)責(zé)磁鐵和譜儀的安裝,后來成了實驗項目的總負(fù)責(zé)人;弗里德曼和肯德爾為譜儀研制了粒子探測器,后來負(fù)責(zé)處理實驗數(shù)據(jù),并在1972年代表實驗小組全體成員作了總結(jié)報告。1967年,大型電子直線加速器建成并達到設(shè)計能量,作為試運行開始了一系列電子-質(zhì)子散射實驗,包括電子-質(zhì)子彈性散射實驗、正電子-質(zhì)子彈性散射實驗和電子-質(zhì)子非彈性散射實驗。但是,這些實驗的結(jié)果只是證實了已有的結(jié)論。當(dāng)入射電子能量進一步加大時,就進入了從未有人探索過的深度非彈性散射區(qū)域。這時,電子的能量是如此之高,以至于可以深入到質(zhì)子內(nèi)部,甚至將質(zhì)子打碎。由于質(zhì)子分裂成碎片要吸收更多的能量,散射電子的能量應(yīng)當(dāng)比平常低的多。然而,實驗發(fā)現(xiàn)電子-質(zhì)子深度非彈性散射的大角度散射截面比彈性散射的大得多。起初,他們認(rèn)為,是實驗結(jié)果不正確,或者是解釋有錯誤,還可能是因為出現(xiàn)了系統(tǒng)誤差,誤差的來源也許是所謂的“輻射修正”,即入射電子或散射電子以光的形式輻射掉了相當(dāng)大的能量。于是,他們對輻射修正作了仔細研究。結(jié)果證明,輻射修正并不重要。他們把電子-質(zhì)子深度非彈性散射和電子-質(zhì)子彈性散射以及電子-電子彈性散射分別進行了比較,發(fā)現(xiàn)隨著散射角增大電子-質(zhì)子彈性散射截面急劇下降,而深度非彈性散射截面與電子-電子彈性散射截面之比卻變化不大。這一事實表明,電子以極大的能量深入到質(zhì)子內(nèi)部時,遭遇到的不是“軟”的質(zhì)子靶,而是和電子類似的點狀“硬”核。然而,當(dāng)時實驗物理學(xué)家們并沒有領(lǐng)悟到這一點。SLAC理論組的成員布約肯(J. D. Bjorken)運用流代數(shù)求和規(guī)則對實驗結(jié)果作了分析,并提出標(biāo)度無關(guān)性對實驗結(jié)果作了解釋。但是,由于流代數(shù)是很抽象的數(shù)學(xué)方法,他的工作一直未能得到人們的理解。后來,費恩曼把質(zhì)子看成是點狀部分子的復(fù)合體,把電子-質(zhì)子深度非彈性散射看成是電子與質(zhì)子內(nèi)的部分子發(fā)生彈性散射。經(jīng)過計算,證明布約肯的標(biāo)度無關(guān)變量正是部分子動量與質(zhì)子動量之比。就這樣,費恩曼從深度非彈性散射實驗和標(biāo)度無關(guān)性找到了部分子模型的重要證據(jù)。人們很快明白,部分子和夸克原來是一回事。另外,電子-質(zhì)子深度非彈性散射實驗還表明,蓋爾曼在1962年提出的電中性粒子“膠子”有可能存在。1971年,韋斯柯夫(V. F. Weisskopf)和庫提(N. Kurti)提出,正是這種“膠子”在夸克間傳遞強相互作用才使夸克組成強子。接著,1973年創(chuàng)立了量子電動力學(xué);1979年丁肇中小組首先找到了支持膠子存在的證據(jù)。
      顯見,電子-質(zhì)子深度非彈性散射實驗引起了粒子物理學(xué)的一系列新進展,使粒子物理學(xué)進入了“夸克-膠子”時代。


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