共振（resonance）

在恰當的節奏上推鞦韆上的孩子，鞦韆會越盪越高；節奏不對，則幾乎毫無效果。這種特別的、對上節拍的響應就是共振，它在自然界中無處不在——從給收音機調台，到歌手的一個音震碎玻璃杯。在粒子物理學中，同樣的思想以一種引人注目的方式出現：當你在恰好合適的能量上對撞粒子時，反應的機率會驟然飆升，因為那個能量恰好對應著一個「想被創造出來」的轉瞬即逝的粒子。

實際發生的是這樣。如果碰撞能量等於某個不穩定粒子的質能，入射粒子就能短暫地併合成那個粒子，隨後它再衰變。在那個魔法般的能量上，反應速率會衝到一個峰值；偏離它，速率又跌落下來。於是，共振既是一種現象（速率隨能量變化曲線上的一個鼓包），更深刻地，也是一個短壽命粒子的標誌。峰的位置告訴你這個粒子的質量，峰的寬度告訴你它衰變得有多快——通過不確定性原理，越寬的鼓包意味著壽命越短的粒子。

共振是大量粒子得以被發現的方式。許多短壽命的強子，以及著名的Z玻色子，最初都不是作為探測器裡的徑跡出現，而是作為「反應速率對碰撞能量」圖上的峰出現的。坦白說，把一個共振稱為粒子是個程度問題：壽命最短的共振存在的時間如此之短，與其說是有著確定而持久身份的物體，不如說更應被看作散射過程中的一種增強。但長壽命粒子與轉瞬即逝的共振之間的界線，是壽命之別，而非種類之別。