強子與夸克模型
強子(hadron)
/ HAD-ron /
夸克從不單獨出現。試圖把一個夸克孤立出來,強交互作用就會憑空拽出新的夸克來給它作伴,所以大自然真正交到你手裡的,永遠是一束黏在一起的夸克。這樣一束就叫做強子。每一個由夸克構成的粒子——質子、中子,以及高能碰撞中噴湧而出的那一大群短命粒子——都是強子。
強子是複合粒子,不是基本粒子:它內部有組成部分。把這些部分束縛在一起的,是由膠子傳遞的強交互作用。主要有兩種模式。由三個夸克組成的強子是重子(質子和中子就是熟悉的例子)。由一個夸克和一個反夸克組成的強子是介子(π 介子和 K 介子就是例子)。夸克的內容經過這樣的搭配,使每個強子最終帶有整數電荷和確定的自旋,儘管裡面的夸克帶的是分數電荷。
強子(hadron)一詞源自希臘語,意為「厚重」,用來把所有參與強交互作用的粒子歸為一類,以區別於那些對強交互作用視而不見的輕子(比如電子)。就目前所知,質子是唯一長生不死的強子;其餘每一種強子最終都會衰變。強子並不基本:它們是束縛態,而強子之所以如此之多,深層原因是有好幾種夸克味,可以用許多方式組合起來。
質子(uud)和中子(udd)是重子;π 介子(一對夸克與反夸克)是介子。這三者都是強子;而內部沒有夸克的電子,不是強子。
強子是個統稱;重子(三個夸克)和介子(夸克加反夸克)是它的兩大家族。
強子並不只是幾個靜止夸克的簡單堆疊。它內部翻騰著一片由轉瞬即逝的夸克-反夸克對和膠子組成的「海」,而強子的絕大部分質量來自這種內部能量,並非來自夸克本身的質量。
又稱
另見