π 介子（pion）

在所有由夸克構成的粒子中，最輕的是 π 介子。它有三種：帶正電、帶負電和中性，而且在粒子物理裡無處不在：當一個高能質子撞上任何東西，飛濺而出的碎片大多是 π 介子。它們如此常見，物理學家半開玩笑地把它們稱作強交互作用世界裡的「光子」。

π 介子是最輕的介子——由一個上夸克或下夸克，與一個上反夸克或下反夸克配對而成。正 π 介子是一個上夸克加一個反下夸克；負 π 介子是它的反粒子；中性 π 介子則是上-反上與下-反下的量子疊加。帶電 π 介子作為不穩定強子算是相當長壽，約能存活十億分之二十六秒（約 26 奈秒），然後衰變成一個 μ 子和一個微中子；中性 π 介子壽命短得多，主要衰變成兩個光子。π 介子是 1935 年在被發現之前就被預言出來的，作為核子之間作用力的傳遞者。

π 介子在核物理中擔當主角：質子與中子之間交換 π 介子，是束縛原子核那個力的最初解釋。它在理論上也很特別。π 介子之所以異常地輕，是因為它是一個近似的戈德斯通玻色子——強交互作用某個近似對稱性自發破缺後的殘留。這讓不起眼的 π 介子成為探測強交互作用最深層運作機制的靈敏探針。