1947年前，只發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子、中子、電子、μ子等很少的“粒子”，人們認(rèn)為這些粒子就是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元，稱它們?yōu)椤盎玖Ｗ印保ㄒ鉃椴豢煞指睿?
1947年，英國科學(xué)家羅徹斯特（George Dixon Rochester，1908-2001）和巴特勒（Clifford.C.Butler，1922-1999）在宇宙線實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了V粒子（即K介子）（右圖），這就是后來被稱為奇異粒子的一系列新粒子發(fā)現(xiàn)的開始。由于它們具有獨(dú)特的性質(zhì)——它們因粒子相互碰撞而一起產(chǎn)生，且產(chǎn)生得很快，但卻各自獨(dú)立地衰變得很慢，因起初對此無法解釋，所以稱為奇異粒子。 　　 1953年，美國科學(xué)家蓋爾曼（Murray Gell-Mann，1929- ）（左圖）用一個新的量子數(shù)——奇異數(shù)成功地解釋了這一特性（不同的粒子具有不同的奇異數(shù)，例如0，±1，±2，……，在描述強(qiáng)相互作用或電磁相互作用時奇異數(shù)必須守恒）。在發(fā)現(xiàn)的一系列奇異粒子中，有質(zhì)量比質(zhì)子輕的奇異介子，有質(zhì)量比質(zhì)子重的各種奇異重子（也稱超子）。在地球上的通常條件下它們并不存在，在當(dāng)時的情況下，只有借助從太空飛來的高能量宇宙線才能產(chǎn)生。
　　
　　為了克服宇宙線流太弱的限制，從20世紀(jì)50年代初開始建造能量越來越高、流強(qiáng)越來越大的粒子加速器。實(shí)驗(yàn)上也相繼出現(xiàn)了新的強(qiáng)有力的探測手段，如大型氣泡室、火花室、多絲正比室等?？茖W(xué)家們在宇宙線實(shí)驗(yàn)和粒子加速器實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了大量的粒子：p±，p0，K±，K0，Λ，S，Ξ，Δ，等等約一百多種。其中少部分比較穩(wěn)定壽命長，大部分不太穩(wěn)定壽命很短，產(chǎn)生出來很快就蛻變成別的粒子 （壽命極短經(jīng)強(qiáng)作用衰變的粒子也稱共振態(tài)）（詳見“關(guān)于共振態(tài)的故事”）。這一百多種被稱為“基本粒子”的粒子是否都是“基本”的？對比門捷列夫周期表，一百多種化學(xué)元素（元素是具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的同一類原子的總稱）都是由質(zhì)子、中子、電子三種更“小”的粒子組成的。人們猜測，一百多種“基本粒子”應(yīng)該還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 美國科學(xué)家霍夫思塔特（Robert Hofstadter，1915-1990）（左圖）從1950年開始利用斯坦福大學(xué)直線加速器提供的高能電子轟擊金、鉛、鋁和鈹?shù)仍雍税?，電子被核子彈性散射，按電子的能量以及散射后偏離入射方向的角度進(jìn)行分類計(jì)數(shù)，從而描繪出核子的電荷分布，得到原子核結(jié)構(gòu)的概貌。1957年，霍夫思塔特又用能量高達(dá)10億電子伏特的高能電子轟擊質(zhì)子（氫氣做靶），探測末態(tài)被散射電子的分布（右圖）。結(jié)果表明，質(zhì)子并不是一個幾何點(diǎn)，質(zhì)子電荷分布在約10-13厘米這樣一個小空間范圍內(nèi)。中子也有大小，中子雖然總電荷為零，但在10-13 厘米范圍內(nèi)各個小區(qū)電荷密度有正有負(fù)。這說明一百多種“基本”粒子不可能都是最小單元，質(zhì)子、中子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它們由更“小”的東西組成。