夸克偶素（粲偶素與底偶素）

想像一個重夸克與它自己的反夸克束縛在一起——一個粒子和它的精確反面彼此環繞，被強交互作用拉住，像一個尚未自我湮滅的微型太陽系。這種特殊的介子叫做夸克偶素。當夸克是粲夸克時，它是粲偶素；是底夸克時，它是底偶素。

夸克偶素是由一個重夸克和與它同味的反夸克組成的介子。由於這一對搭檔都很重、運動相對緩慢，夸克偶素的行為比普通強子簡單得多——幾乎像教科書裡的原子，夸克和反夸克處於明確的能級上。就像原子有一架激發態的階梯，夸克偶素也有一架相關粒子的階梯：一個基態、一個第一激發態，依此類推，每一個都是同一夸克-反夸克對略重一點的版本。

1974 年粲偶素的發現——著名的 J/ψ 粒子，由兩個研究組同時發現——是一個分水嶺。以它的質量而言，它窄得、長壽得反常，唯一的解釋是存在一種新的、第四種夸克：粲夸克。這場「十一月革命」讓最後的懷疑者也相信了夸克是真實的。今天，夸克偶素的能譜是強交互作用的精密實驗室：由於這個系統如此乾淨，把它測得的能級與理論、與格點計算相比較，是我們對量子色動力學最銳利的檢驗之一。