夸克（quark）

如果你不斷把物質切成越來越小的碎塊——磚切成砂粒，砂粒切成分子，分子切成原子——最終會到達原子核，它由質子和中子組成。很長一段時間裡，這似乎就是盡頭。其實不是。質子或中子本身又由更微小的顆粒構成，叫做夸克。就目前所知，夸克沒有任何更小的組成部分：它是物質真正基本的構件之一。

夸克分六種，稱為「味」，但日常物質只用到最輕的兩種：上夸克和下夸克。一個質子是兩個上夸克加一個下夸克；一個中子是兩個下夸克加一個上夸克。夸克帶著奇特的分數電荷——上夸克是質子電荷的 +2/3，下夸克是 −1/3——這些分數恰好相加，使質子總電荷正好是 +1，中子正好是 0。夸克還帶有第二種電荷，叫做「色荷」，它和肉眼看到的顏色毫無關係，卻是把夸克黏在一起的強交互作用的來源。

夸克最奇怪的一點是：你永遠無法把單個夸克拽出來、單獨拿在手裡。試圖把一個夸克從質子裡硬扯出來，它和鄰居之間的強交互作用並不會隨距離減弱——它一直很強，於是你注入的能量最終會憑空變出新的夸克，你得到的是更多粒子，而不是一個孤零零的夸克。這種「鎖死」叫做色禁閉，正因如此，從來沒有人捕捉到一個裸露的單夸克。我們之所以確信夸克真實存在，主要是把高能探針打進質子，看到束流的散射方式就像撞上了裡面三個硬硬的小疙瘩。