顶夸克是怎样被发现的？

粒子物理的标准模型认为，构成物质的最小单元是轻子和夸克。轻子和夸克各有6种。轻子有电子、电子中微子、μ子、μ中微子、τ子和τ中微子；夸克有上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、项夸克和底夸克。

继1974年发现J/ψ及1977年证实C(粲)夸克(第四种)和b(底)夸克(第五种)的存在后，各国高能物理学家都在努力寻找第六种t(项)夸克。经过十多年的实验工作，终于在1994年4月26日，美国费米国家实验室召开记者招待会，由费米实验室所长John People和CDF(Collider Detector Facility)合作组的发言人宣布了发现顶夸克的证据。由于事例较少，工作在同一对撞机上另外一个实验组D0组称：只找到一些有趣的事例，但与本底数目可比拟，因此尚不能确认顶夸克的存在。因此，国际高能物理界只能等待费米实验室的进一步结果。

经过十多个月的实验工作，终于在1995年3月2日，美国国家费米实验室召开学术报告会，正式宣布顶夸克已被发现。这一次，CDF组和D0组分别报告了他们的实验结果。CDF测得顶夸克质量为：176±8±10GeV/c2，顶夸克对产生的截面为6.8+3.6-2.2；Pb；D0组测得顶夸克质量为：199+19-21±22GeV／c2，顶夸克对产生的截面为6.2±2.2Pb。这些新的数据是在1994年以后，费米实验室继续在对撞模式下运行，提高了对撞机的亮度后得出来的。这些数据的积分亮度约为一年前宣布实验结果的4倍。

顶夸克的发现标志着组成物质的6种夸克在实验上都得到了证实。汤姆逊发现电子

1876年科学界把普吕克发现的射线确认为“阴极射线”后，便出现了关于“阴极射线”本质的争论。有的认为是气体分子在阴极上得到电荷后形成的负离子；有的认为是和光线一样没有重量、非实物粒子的电磁辐射。英国剑桥大学物理学教授J?J?汤姆逊在反复分析了关于阴极射线的大量实验事实后，提出一个大胆的假说：阴极射线是一种特殊粒子的高速运动形成的，这种粒子比原子轻得多而且带有电荷。

1897年，汤姆逊在阴极射线流经方向相垂直的位置上，施加了比以往强大得多的电场，预料中的偏转现象明显地显现出来，偏转方式与带负电粒子相同。这就证明了阴极射线确实是一种带负电的微粒。进一步测定这种粒子的荷质比知道：它的荷质比是这种带电粒子的固有属性，而与实验条件无关。由此可见，这种负电粒子存在于任何元素之中，是一切物质组成中所共有的粒子。后来汤姆逊将电子的荷质比与电解时测得的氢离子的荷质比相比较，发现电子的质量极轻，还不到离子质量的干分之一。

汤姆逊在向英国皇家学会报告了自己的工作后，1897年4月30日发表《论阴极射线》一文，宣告了电子的发现。由于他的重大贡献，1906年初被授予诺贝尔物理学奖。电子的发现不仅使电学的研究深入了一个层次，而且打破了以往认为原子不可分的传统观念，为物质结构的研究深入一个层次开辟了道路。

图中＋－号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特（qubit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）

注：位元即比特