小时候我们背过一句话：万物由原子组成。那时候觉得已经很厉害了——原来世界不是一整块，而是由一个个小小的原子拼出来的。后来课本又告诉我们，原子其实还能再拆，分成电子和原子核。听到这里，大多数人都会点点头：差不多了吧？再往下还能有多小？

可偏偏科学家不信这个“差不多”。

他们总觉得，只要实验还能做得更精细，问题就不算问完。于是他们开始测量质子的磁矩、用高能电子去“撞”质子，结果发现一个尴尬的事实——质子并不像想象中那么“干净利落”。再后来，更高能量的实验揭示出更小的带电单元，人类第一次真正看到了夸克的踪迹。

这一路走来，从质子的异常，到夸克模型的提出，再到量子色动力学和标准模型的建立，人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。但故事并没有结束——电子是否真的不可再分？中微子质量从何而来？暗物质又藏在哪里？

这一讲，我们就沿着这条探索路径，看看科学家是如何一层层“拆开世界”的。

【内容要点总结】

关键实验——质子磁矩测量与电子散射实验：20世纪30年代，科学家在精确测量质子磁矩时发现，其数值显著偏离狄拉克方程对自旋1/2点粒子的理论预言，显示质子可能并非没有内部结构的基本粒子；随后通过约200 MeV高能电子对质子进行散射实验，在约1费米尺度上观测到电荷分布效应，发现散射角分布与点粒子模型不符，从而证明质子具有有限尺寸和内部结构，动摇了其作为基本粒子的地位。

夸克模型的提出：面对大量强子和共振态的发现，传统基本粒子框架难以解释粒子谱的复杂性，盖尔曼提出夸克模型，指出重子由三个夸克组成、介子由夸克与反夸克组成，并成功解释粒子分类规律与质量分布，同时预言Ω粒子的存在；后续实验验证了这一预言，确立了强子由更基本单元构成的理论基础。

粒子“爆炸”：高能深度非弹性散射实验：通过将电子束能量提升至数GeV量级，科学家显著提高了实验分辨率，在质子内部探测到更小尺度的带电点状结构，被解释为夸克存在的直接证据；与此同时，对电子和缪子进行更高能量散射与磁矩测量的结果与点粒子理论高度一致，表明轻子至今仍未发现内部结构。

量子色动力学与“十一月革命”：在确认强子由夸克组成之后，量子色动力学提出夸克通过胶子交换发生强相互作用，并具有“渐近自由”特性，解释了夸克无法单独存在的原因；1974年J/ψ粒子的发现标志着第四种夸克的确立，被称为“十一月革命”，随后多代夸克和轻子相继被实验证实，粒子谱逐渐系统化。

标准模型的建立与前沿挑战：基于杨–米尔斯规范理论、电弱统一机制和渐近自由等理论成果，粒子物理建立了包含六种夸克、六种轻子、四种规范玻色子及希格斯粒子的标准模型框架，并在希格斯粒子被发现后实现理论闭合；然而，中微子质量来源、暗物质与暗能量本质、正反物质不对称以及是否存在超出标准模型的新粒子和新相互作用，仍然构成当代粒子物理的重要研究前沿。

【专家简介】

邹冰松，清华大学教授，粒子物理与核物理学家，中国科学院院士。现任清华大学高能物理研究中心主任，国际一流综述期刊Physics Reports 编辑。1984年本科毕业于北京大学，1987年于中国科学院高能物理研究所获硕士学位，1990年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。1990年至1998年在瑞士、英国工作。曾担任中国科学院高能物理研究所理论物理室和中国科学院理论物理研究所负责人。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。

小时候我们背过一句话：万物由原子组成。那时候觉得已经很厉害了——原来世界不是一整块，而是由一个个小小的原子拼出来的。后来课本又告诉我们，原子其实还能再拆，分成电子和原子核。听到这里，大多数人都会点点头：差不多了吧？再往下还能有多小？

可偏偏科学家不信这个“差不多”。

他们总觉得，只要实验还能做得更精细，问题就不算问完。于是他们开始测量质子的磁矩、用高能电子去“撞”质子，结果发现一个尴尬的事实——质子并不像想象中那么“干净利落”。再后来，更高能量的实验揭示出更小的带电单元，人类第一次真正看到了夸克的踪迹。

这一路走来，从质子的异常，到夸克模型的提出，再到量子色动力学和标准模型的建立，人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。但故事并没有结束——电子是否真的不可再分？中微子质量从何而来？暗物质又藏在哪里？

这一讲，我们就沿着这条探索路径，看看科学家是如何一层层“拆开世界”的。

【内容要点总结】

关键实验——质子磁矩测量与电子散射实验：20世纪30年代，科学家在精确测量质子磁矩时发现，其数值显著偏离狄拉克方程对自旋1/2点粒子的理论预言，显示质子可能并非没有内部结构的基本粒子；随后通过约200 MeV高能电子对质子进行散射实验，在约1费米尺度上观测到电荷分布效应，发现散射角分布与点粒子模型不符，从而证明质子具有有限尺寸和内部结构，动摇了其作为基本粒子的地位。

夸克模型的提出：面对大量强子和共振态的发现，传统基本粒子框架难以解释粒子谱的复杂性，盖尔曼提出夸克模型，指出重子由三个夸克组成、介子由夸克与反夸克组成，并成功解释粒子分类规律与质量分布，同时预言Ω粒子的存在；后续实验验证了这一预言，确立了强子由更基本单元构成的理论基础。

粒子“爆炸”：高能深度非弹性散射实验：通过将电子束能量提升至数GeV量级，科学家显著提高了实验分辨率，在质子内部探测到更小尺度的带电点状结构，被解释为夸克存在的直接证据；与此同时，对电子和缪子进行更高能量散射与磁矩测量的结果与点粒子理论高度一致，表明轻子至今仍未发现内部结构。

量子色动力学与“十一月革命”：在确认强子由夸克组成之后，量子色动力学提出夸克通过胶子交换发生强相互作用，并具有“渐近自由”特性，解释了夸克无法单独存在的原因；1974年J/ψ粒子的发现标志着第四种夸克的确立，被称为“十一月革命”，随后多代夸克和轻子相继被实验证实，粒子谱逐渐系统化。

标准模型的建立与前沿挑战：基于杨–米尔斯规范理论、电弱统一机制和渐近自由等理论成果，粒子物理建立了包含六种夸克、六种轻子、四种规范玻色子及希格斯粒子的标准模型框架，并在希格斯粒子被发现后实现理论闭合；然而，中微子质量来源、暗物质与暗能量本质、正反物质不对称以及是否存在超出标准模型的新粒子和新相互作用，仍然构成当代粒子物理的重要研究前沿。

【专家简介】

邹冰松，清华大学教授，粒子物理与核物理学家，中国科学院院士。现任清华大学高能物理研究中心主任，国际一流综述期刊Physics Reports 编辑。1984年本科毕业于北京大学，1987年于中国科学院高能物理研究所获硕士学位，1990年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。1990年至1998年在瑞士、英国工作。曾担任中国科学院高能物理研究所理论物理室和中国科学院理论物理研究所负责人。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。

小时候我们背过一句话：万物由原子组成。那时候觉得已经很厉害了——原来世界不是一整块，而是由一个个小小的原子拼出来的。后来课本又告诉我们，原子其实还能再拆，分成电子和原子核。听到这里，大多数人都会点点头：差不多了吧？再往下还能有多小？

可偏偏科学家不信这个“差不多”。

他们总觉得，只要实验还能做得更精细，问题就不算问完。于是他们开始测量质子的磁矩、用高能电子去“撞”质子，结果发现一个尴尬的事实——质子并不像想象中那么“干净利落”。再后来，更高能量的实验揭示出更小的带电单元，人类第一次真正看到了夸克的踪迹。

这一路走来，从质子的异常，到夸克模型的提出，再到量子色动力学和标准模型的建立，人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。但故事并没有结束——电子是否真的不可再分？中微子质量从何而来？暗物质又藏在哪里？

这一讲，我们就沿着这条探索路径，看看科学家是如何一层层“拆开世界”的。

【内容要点总结】

关键实验——质子磁矩测量与电子散射实验：20世纪30年代，科学家在精确测量质子磁矩时发现，其数值显著偏离狄拉克方程对自旋1/2点粒子的理论预言，显示质子可能并非没有内部结构的基本粒子；随后通过约200 MeV高能电子对质子进行散射实验，在约1费米尺度上观测到电荷分布效应，发现散射角分布与点粒子模型不符，从而证明质子具有有限尺寸和内部结构，动摇了其作为基本粒子的地位。

夸克模型的提出：面对大量强子和共振态的发现，传统基本粒子框架难以解释粒子谱的复杂性，盖尔曼提出夸克模型，指出重子由三个夸克组成、介子由夸克与反夸克组成，并成功解释粒子分类规律与质量分布，同时预言Ω粒子的存在；后续实验验证了这一预言，确立了强子由更基本单元构成的理论基础。

粒子“爆炸”：高能深度非弹性散射实验：通过将电子束能量提升至数GeV量级，科学家显著提高了实验分辨率，在质子内部探测到更小尺度的带电点状结构，被解释为夸克存在的直接证据；与此同时，对电子和缪子进行更高能量散射与磁矩测量的结果与点粒子理论高度一致，表明轻子至今仍未发现内部结构。

量子色动力学与“十一月革命”：在确认强子由夸克组成之后，量子色动力学提出夸克通过胶子交换发生强相互作用，并具有“渐近自由”特性，解释了夸克无法单独存在的原因；1974年J/ψ粒子的发现标志着第四种夸克的确立，被称为“十一月革命”，随后多代夸克和轻子相继被实验证实，粒子谱逐渐系统化。

标准模型的建立与前沿挑战：基于杨–米尔斯规范理论、电弱统一机制和渐近自由等理论成果，粒子物理建立了包含六种夸克、六种轻子、四种规范玻色子及希格斯粒子的标准模型框架，并在希格斯粒子被发现后实现理论闭合；然而，中微子质量来源、暗物质与暗能量本质、正反物质不对称以及是否存在超出标准模型的新粒子和新相互作用，仍然构成当代粒子物理的重要研究前沿。

【专家简介】

邹冰松，清华大学教授，粒子物理与核物理学家，中国科学院院士。现任清华大学高能物理研究中心主任，国际一流综述期刊Physics Reports 编辑。1984年本科毕业于北京大学，1987年于中国科学院高能物理研究所获硕士学位，1990年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。1990年至1998年在瑞士、英国工作。曾担任中国科学院高能物理研究所理论物理室和中国科学院理论物理研究所负责人。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。

小时候我们背过一句话：万物由原子组成。那时候觉得已经很厉害了——原来世界不是一整块，而是由一个个小小的原子拼出来的。后来课本又告诉我们，原子其实还能再拆，分成电子和原子核。听到这里，大多数人都会点点头：差不多了吧？再往下还能有多小？

可偏偏科学家不信这个“差不多”。

他们总觉得，只要实验还能做得更精细，问题就不算问完。于是他们开始测量质子的磁矩、用高能电子去“撞”质子，结果发现一个尴尬的事实——质子并不像想象中那么“干净利落”。再后来，更高能量的实验揭示出更小的带电单元，人类第一次真正看到了夸克的踪迹。

这一路走来，从质子的异常，到夸克模型的提出，再到量子色动力学和标准模型的建立，人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。但故事并没有结束——电子是否真的不可再分？中微子质量从何而来？暗物质又藏在哪里？

这一讲，我们就沿着这条探索路径，看看科学家是如何一层层“拆开世界”的。

【内容要点总结】

关键实验——质子磁矩测量与电子散射实验：20世纪30年代，科学家在精确测量质子磁矩时发现，其数值显著偏离狄拉克方程对自旋1/2点粒子的理论预言，显示质子可能并非没有内部结构的基本粒子；随后通过约200 MeV高能电子对质子进行散射实验，在约1费米尺度上观测到电荷分布效应，发现散射角分布与点粒子模型不符，从而证明质子具有有限尺寸和内部结构，动摇了其作为基本粒子的地位。

夸克模型的提出：面对大量强子和共振态的发现，传统基本粒子框架难以解释粒子谱的复杂性，盖尔曼提出夸克模型，指出重子由三个夸克组成、介子由夸克与反夸克组成，并成功解释粒子分类规律与质量分布，同时预言Ω粒子的存在；后续实验验证了这一预言，确立了强子由更基本单元构成的理论基础。

粒子“爆炸”：高能深度非弹性散射实验：通过将电子束能量提升至数GeV量级，科学家显著提高了实验分辨率，在质子内部探测到更小尺度的带电点状结构，被解释为夸克存在的直接证据；与此同时，对电子和缪子进行更高能量散射与磁矩测量的结果与点粒子理论高度一致，表明轻子至今仍未发现内部结构。

量子色动力学与“十一月革命”：在确认强子由夸克组成之后，量子色动力学提出夸克通过胶子交换发生强相互作用，并具有“渐近自由”特性，解释了夸克无法单独存在的原因；1974年J/ψ粒子的发现标志着第四种夸克的确立，被称为“十一月革命”，随后多代夸克和轻子相继被实验证实，粒子谱逐渐系统化。

标准模型的建立与前沿挑战：基于杨–米尔斯规范理论、电弱统一机制和渐近自由等理论成果，粒子物理建立了包含六种夸克、六种轻子、四种规范玻色子及希格斯粒子的标准模型框架，并在希格斯粒子被发现后实现理论闭合；然而，中微子质量来源、暗物质与暗能量本质、正反物质不对称以及是否存在超出标准模型的新粒子和新相互作用，仍然构成当代粒子物理的重要研究前沿。

【专家简介】

邹冰松，清华大学教授，粒子物理与核物理学家，中国科学院院士。现任清华大学高能物理研究中心主任，国际一流综述期刊Physics Reports 编辑。1984年本科毕业于北京大学，1987年于中国科学院高能物理研究所获硕士学位，1990年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。1990年至1998年在瑞士、英国工作。曾担任中国科学院高能物理研究所理论物理室和中国科学院理论物理研究所负责人。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。

小时候我们背过一句话：万物由原子组成。那时候觉得已经很厉害了——原来世界不是一整块，而是由一个个小小的原子拼出来的。后来课本又告诉我们，原子其实还能再拆，分成电子和原子核。听到这里，大多数人都会点点头：差不多了吧？再往下还能有多小？

可偏偏科学家不信这个“差不多”。

他们总觉得，只要实验还能做得更精细，问题就不算问完。于是他们开始测量质子的磁矩、用高能电子去“撞”质子，结果发现一个尴尬的事实——质子并不像想象中那么“干净利落”。再后来，更高能量的实验揭示出更小的带电单元，人类第一次真正看到了夸克的踪迹。

这一路走来，从质子的异常，到夸克模型的提出，再到量子色动力学和标准模型的建立，人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。但故事并没有结束——电子是否真的不可再分？中微子质量从何而来？暗物质又藏在哪里？

这一讲，我们就沿着这条探索路径，看看科学家是如何一层层“拆开世界”的。

【内容要点总结】

关键实验——质子磁矩测量与电子散射实验：20世纪30年代，科学家在精确测量质子磁矩时发现，其数值显著偏离狄拉克方程对自旋1/2点粒子的理论预言，显示质子可能并非没有内部结构的基本粒子；随后通过约200 MeV高能电子对质子进行散射实验，在约1费米尺度上观测到电荷分布效应，发现散射角分布与点粒子模型不符，从而证明质子具有有限尺寸和内部结构，动摇了其作为基本粒子的地位。

夸克模型的提出：面对大量强子和共振态的发现，传统基本粒子框架难以解释粒子谱的复杂性，盖尔曼提出夸克模型，指出重子由三个夸克组成、介子由夸克与反夸克组成，并成功解释粒子分类规律与质量分布，同时预言Ω粒子的存在；后续实验验证了这一预言，确立了强子由更基本单元构成的理论基础。

粒子“爆炸”：高能深度非弹性散射实验：通过将电子束能量提升至数GeV量级，科学家显著提高了实验分辨率，在质子内部探测到更小尺度的带电点状结构，被解释为夸克存在的直接证据；与此同时，对电子和缪子进行更高能量散射与磁矩测量的结果与点粒子理论高度一致，表明轻子至今仍未发现内部结构。

量子色动力学与“十一月革命”：在确认强子由夸克组成之后，量子色动力学提出夸克通过胶子交换发生强相互作用，并具有“渐近自由”特性，解释了夸克无法单独存在的原因；1974年J/ψ粒子的发现标志着第四种夸克的确立，被称为“十一月革命”，随后多代夸克和轻子相继被实验证实，粒子谱逐渐系统化。

标准模型的建立与前沿挑战：基于杨–米尔斯规范理论、电弱统一机制和渐近自由等理论成果，粒子物理建立了包含六种夸克、六种轻子、四种规范玻色子及希格斯粒子的标准模型框架，并在希格斯粒子被发现后实现理论闭合；然而，中微子质量来源、暗物质与暗能量本质、正反物质不对称以及是否存在超出标准模型的新粒子和新相互作用，仍然构成当代粒子物理的重要研究前沿。

【专家简介】

邹冰松，清华大学教授，粒子物理与核物理学家，中国科学院院士。现任清华大学高能物理研究中心主任，国际一流综述期刊Physics Reports 编辑。1984年本科毕业于北京大学，1987年于中国科学院高能物理研究所获硕士学位，1990年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。1990年至1998年在瑞士、英国工作。曾担任中国科学院高能物理研究所理论物理室和中国科学院理论物理研究所负责人。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。