构建强子结构理论——中国物理学家的层子模型

《构建强子结构理论——中国物理学家的层子模型》是中国科学院自然科学史研究所“十三五”布局“科技知识的创造与传播研究”二期项目成果之一。该项目产出的成果获得了2022年国家出版基金资助，将冠以《科技史新视角研究丛书》书名陆续出版。

这套丛书的内容包括物理、天文、航海、植物学、农学、医药、矿冶等主题，着力探讨相关学科领域科技知识的内涵、在世界不同国家地区的发展演变与交互影响，并揭示科技知识与人类社会的相互关系，不仅重视中国经验、中国智慧，也关注国外案例和交流研究。项目从更宽视野、更多视角、更深层次揭示了科技知识创造的方式和动力机制及科技知识创造与传播的主体、发挥的作用和关键影响因素，深化了对中国传统科技体系内涵与演变及中外科技交流的多维度认识，将有助于讲好中国科技发展的故事，回答国家和社会公众的高度关切之问，推动中华优秀传统文化的创造性转化和创新性发展，提振民族文化自信和创新自信。

第二次世界大战后，探索物质基本结构及其相互作用的粒子物理学快速发展并在20世纪50-70年代初经历了困顿与激昂。国际粒子物理学界致力于为实验上新发现的大量粒子寻找秩序，提出新的概念或构建新的模型。其间，中国理论物理学家在20世纪60年代中期对国际粒子物理学前沿问题做出独特的探索，提出了强子结构理论——层子模型。

刘金岩的《构建强子结构理论——中国物理学家的层子模型》一书基于翔实的文献、中外文珍贵史料，并结合作者的大量口述史访谈，系统阐释了中国物理学家集体构建层子模型的历史。中国科学院院士吴岳良先生认为，作者对层子模型历史扎实的科学史研究工作不仅填补了中国物理学史研究的空白，也为物理学家了解中国理论物理学早期发展史提供了资料。同时，国际科学史研究院院士、中国科学院自然科学史研究所研究员张柏春先生也认为，作者在书中厘清了科学家提出一种强子结构理论的基本史实和逻辑主线，为中国近代科技史研究做了一项补白。

《构建强子结构理论——中国物理学家的层子模型》主要分五章，以国际粒子物理早期发展为背景，梳理影响中国粒子物理学发展的关键事件，厘清层子模型构建的基本史实、逻辑主线和学术影响，同时探讨了层子模型构建的社会与境（context），特别是哲学、政治和外交等因素所起的重要作用。作者认为，中国物理学家在国际主流视强子为点粒子之际，思考粒子物理发展方向，从强子内部有物理实体出发，借鉴核物理和量子场论方法，绕过求解束缚态场方程问题，引入强子内部结构波函数和层子波函数的重叠积分等概念，给出一套计算S矩阵元的近似方法，并对强相互作用的关键问题做了理论探索。受多种因素制约，层子模型未能发展成一套完善的理论并产生预期的国际影响，但这项理论探索为中国粒子物理学发展锻炼了学术队伍。通过层子模型这一物理学案例，读者可以理解20世纪50-70年代中国基础研究的发展特点及其社会与境。

刘金岩，1987年生，理论物理学博士，中国科学院自然科学史研究所青年研究员。2018年入选中国科学院青促会会员，2022年入选优秀会员。目前担任美国物理学会物理学史与物理学哲学论坛执委（2020-2023）。主要研究方向为现代物理学史，特别关注量子物理学史和高能物理学史。