分數電荷（fractional electric charge）

你在實驗室裡測量到的任何帶電物體，所帶電荷都是某個基本電荷單位的整數倍：電子是 −1，質子是 +1，某個離子可能是 +2 或 −1，但絕不會是 +0.7 或 −1.5。這個基本單位如此固定，以至於物理學家把它當作大自然最小的「硬幣」。所以，當夸克理論要求夸克帶有這枚硬幣的分數——而且是三分之一——這著實令人吃驚。

夸克按電荷分成兩類。上、粲、頂夸克各帶 +2/3 個基本單位；下、奇、底夸克各帶 −1/3。這些三分之一並非粗略的近似——在理論裡它們是精確的，而且是被「由夸克組成的日常粒子必須帶有我們測到的整數電荷」這一要求逼出來的。三個電荷為 +2/3、+2/3、−1/3 的夸克，正好給出 +1，也就是質子的電荷。一個電荷 +2/3 的夸克和一個電荷 +1/3 的反夸克，給出 0 或 ±1，也就是介子的電荷。

既然夸克帶三分之一電荷，為什麼沒有任何實驗直接測到過一個分數？因為禁閉：夸克從不自由，所以你測到的永遠是整個強子，它們的電荷總是相加成整數。但分數電荷仍然非常真實——它在粒子如何產生、產生得多頻繁中清晰地顯現出來；而哪些強子存在、哪些不存在的規律，只有當背後的夸克恰好帶這些三分之一電荷時才說得通。