中国科学院理论物理研究所刘寄星老师前不久告诉我,根据科学出版社反馈,河北师范大学杨大卫教授对2019年出版的《物理学名词(第三版)》提出一条更正。指出词条“介子”中写有“又称重电子”不对,有误导读者之嫌,应当删去。
刘老师提到这个词条确实需要修正:在20世纪30-40年代的科学论文中,是有把介子称为重电子的,后来不这样叫了;再往后,固体理论深入发展,重电子这个名称又时兴了起来,特指有效质量大于电子质量的电子。现遵刘老师嘱,写就此短文,尽可能说明我对介子与重电子之理解。
《物理学名词》由物理学名词审定委员会编撰,由全国科学技术名词审定委员会审定公布,第三版在2019年由科学出版社出版。内容包括前言、正文和附录三个部分。正文总计14426条物理名词,分为11个方面:通类,力学,电磁学,光学、声学,热学、统计物理学,相对论、量子理论、量子信息,原子、分子物理学,凝聚态物理学,原子核物理学、粒子物理学,等离子体物理学,交叉学科。附录部分是两个索引:英汉索引和汉英索引。
杨大卫老师指出的错误是序号09.0929词条:介子,meson,又称“重电子”。Meson这个词现在已经没有重电子这个含义了,这个注释有误导读者之嫌。
介子的发现大致是这样的:1934年,日本物理学家汤川秀树为了解释原子核里的核子之间的吸引力,预言了介子的存在,估计它的静止质量大概是电子的200多倍;1936年,美国物理学家安德森和尼德迈耶在研究宇宙射线的时候发现了质量为电子207倍的新粒子(μ介子);当时人们以为这就是汤川理论预言的介子,后来的研究表明并非如此,因为μ介子与原子核的相互作用很弱;1947年,英国物理学家鲍威尔用核乳胶技术探测宇宙射线时,发现了一种质量为电子273倍的新粒子(π介子),它才是汤川理论预言的粒子。
现在在中文环境中很少有人把介子称为重电子了。杨大卫老师说的对,《物理学名词》在介子(meson)这个词条的注释里说“又称重电子(heavy electron)”,是不太妥当的。然而,重电子这个词并没有消失,它又出现在固体物理学里,只是换了个身份。重电子金属是20世纪70年代开始研究的一种强关联电子系统,也称为重费米子系统。
1975年发现了第一种电子金属CeAl3,低温比热的测量结果表明,这种材料的传导电子的有效质量比一般金属大2—3个数量级,所以称之为“重电子”。
科学研究的过程是发现新事物、提出新思想的过程,新事物和新思想当然需要新名字,怎么给这些新东西起名字呢?这肯定是很难的,只是我们通常认识不到而已。我们的大多数知识都来自于教科书、历史书或者名人传记,它们反映的都是尘埃落定的结果,而不是刀光剑影的过程。特别是很多发现都是在外国,等翻译成中文的时候,早就时过境迁了。