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紐約創造發明普及推廣協會 2018年春季 講題預告 二十世紀物理學家格物致知察微知著的辛勞 一． 引言 任何學科的研究都可以分為宏觀研究與微觀研究兩大類。宏觀的研究有助於 減少拘泥於偶然事件而導致的片面認識，從而可以較接近正確地看出事物的總體性質與動態趨勢。微觀的研究使人得以了解上述性質與發展趨勢的起因，而有助於預測其變化並發掘用途，發現增進人類福祉的新途徑。物理學的研究也正是在宏觀的對宇宙天體的探查與微觀的對構成物質的基本粒子的研究這兩大分野中進行。 這個題目的演講所要講述的是二十世紀在基本粒子研究上以重大成果為標誌的發展歷程，藉以反映各國科學家探索客觀規律為創造發明奠定依據以造福人類的貢獻。 以史為鑑可以引出正確思路而減少錯誤，加速進步。這正是闡述本講題的目的。
二． 對光的波動特徵與粒子特徵並存之研究擴大了光學與力學研究的視野。
三． 測不準原理的發展加深了人們對物質單元運動波動特徵與粒子特徵複雜關係的認識。
四． 不同基本粒子的相互作用與分層次作用是以力場的形式表現出來。
五． 原子核外的電子在原子空間運動按最大機率構成的電子雲決定分子層次的化學性質，這一發現導致了核物理的開端---理論物理與實驗物理的攜手並進。
六． 核物理的第一步深入----對於氫原子及其同位素能場的研究催生了量子電動力學這一物理學新分支。
七． 座落在瑞士日內瓦郊外的歐洲原子能研究中心樹立了國際合作與合理培養使用人才以及生動活潑富有生活情趣的集體研究方式。
八． 粒子強相互作用的高能量衝擊阻止了粒子衰變，並產生了新粒子。
九． 發現矢量玻色子有助於解釋中子與質子的轉化，並且在統一力場理論的探索上向前跨了一步。
十． 弱相互作用在質子與中子解體過程中的表現使人們注意到弱相互作用的矢量與軸向矢量性質能夠與電磁波的矢量形式兼容。
十一． 雖然愛因斯坦發起的統一場論研究未取得最終成果，但這一大方向課題的必要性受到人們重視，並繼續被研究。
十二． 我們周圍的世界之自然狀態不存在嚴密的對稱性，這相應於弱相互作用與電磁相互作用的分歧。
十三． 對強相互作用的研究建立了夸克模型。夸克模型中的基本粒子運動速度符合愛因斯坦相對論對運動速度限制的解釋。
十四． 強相互作用研究中的漸進自由度概念開啟了新思路，使得統一場論研究提高了嚴謹程度。
十五． 中子流與交變流的發現使得人們提出了新問題，即不同的力場究竟能否統一。
十六． 以新型強大特測其探測裝置作高能物理實驗研究來驗證質子是否穩定。人們趨向於認為質子只是相對穩定，從長遠來看也會衰變。
十七． 統一場論的研究與其他物理學課題的研究反復使人們認識到開展物理學研究需要更好的數學工具與實驗設備。這也就表明人類從不同的視角探索真理這樣的智力活動內在地統一於認識世界而合理改善生存環境這一根本目的。
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