強子與夸克模型
介子(meson)
/ MEZ-on or MEE-zon /
夸克可以用兩種方式配對。三個鎖在一起組成一個重子,比如質子。但一個夸克也可以和一個反夸克配對,這種兩體的組合就叫做介子。介子是質子和中子那更輕、更短命的表親。它們沒有一個是穩定的;每一種介子都會衰變,往往在極小的一瞬間內就發生。
介子是由一個夸克和一個反夸克組成、靠強交互作用束縛在一起的強子。由於夸克帶半整數自旋,反夸克也帶半整數自旋,二者的自旋組合成整數,這使每個介子都是玻色子——一種與物質粒子不同、不遵守不相容原理的粒子。最輕的介子是 π 介子;稍重一點、帶一個奇夸克的是 K 介子。「介子」(meson)一詞意為「居中」,因為最早發現的那些,質量介於輕的電子與重的質子之間。
介子之所以重要,有兩個原因。第一,它們是把原子核裡的質子和中子拉在一起的剩餘強交互作用的信使:在一種較早但仍然有用的圖像裡,核子彼此交換 π 介子,就像兩位溜冰者互相拋接一個球。第二,含有重夸克的介子,尤其是中性 K 介子和 B 介子,是研究物質與反物質之間那一絲微小差異(即 CP 破壞)的最佳實驗室。
正 π 介子是一個上夸克加一個反下夸克;正 K 介子是一個上夸克加一個反奇夸克。兩者都在飛行不遠處就衰變。
一個介子是一個夸克與一個反夸克的束縛;最輕的是 π 介子和 K 介子。
一個常見的困惑:介子是物質加反物質束縛在一起,卻不會立刻湮滅。其中的夸克和反夸克通常是不同的味,所以無法直接互相抵消;即使它們味相同,束縛也會讓它們作為一個真實粒子存在一段雖短卻可測量的時間。
又稱
另見