介子

1950年，諾貝爾物理學獎授予英國布利斯托爾大學的鮑威爾（Cecil Frank Powell ,1903-1969），以表彰他發現了研究核過程中所使用的光學方法，並用這一方法作出的有關介子的發現。 ^[1] 

Mesotron 原來發現與在宇宙裏的一個質點（Particie）：它的質量比電子多二百倍左右，或有陽性電，陰性電，中性電，傳導固結原子的各種力。

介子的發現是從核力的研究開始的。兩個荷電粒子間的力是由場引起的。從波粒二象性的觀點，電磁場是光子。因此，兩個荷電粒子之間的作用力是通過光子的交換來實現的。可以這樣設想：第一個荷電粒子放出光子被第二個吸收，而第一個荷電粒子的作用和光子同時傳到第二個粒子；第二個荷電粒子也放出光子被第一個吸收，如此繼續下去。把這種觀點應用到核子之間的作用力上去，根據實驗測得的核力強度，計算的結果表明，如果核力是由於核子之間交換粒子而產生的話，那麼這種粒子的靜止質量的大小約為電子靜止質量的200到300倍。1947年從宇宙射線發現的π介子符合這種要求。

不屬於基本粒子，包括π介子、K介子、ρ介子、ω介子、...（0、1、2）倍，即都是玻色子。介子都不能穩定存在，經歷一定平均壽命後即轉變為別種基本粒子。有的介子是荷電的，也有中性的。例如π介子有三種，π+和π-質量為電子的273.3倍，電荷相反，互為正、反粒子，而π°是中性的，質量為電子的264.3倍，其反粒子就是它自身。荷電K介子K+和K-互為正、反粒子，質量為966.7mc；中性K介子K，互為正、反粒子，質量為976mc。中性K介子在運動時有兩種組合態。π、K、n介子的自旋都是零，有時稱為標介子。通過核力的研究預言介子的存在，並推測它的質量介於電子與質子之間。後來在宇宙線中先後發現了μ和π介子，μ介子的質量為電子的206.6倍，如今被正式命名為μ子，不歸入介子而歸入輕子一類，而π介子才是核力的媒介。在高能加速器中使粒子相互碰撞，新的介子（共振態）續有發現。

日內瓦歐洲粒子物理研究所拍攝的離子-介子-電子衰變鏈試驗照片。