π 介子（pion）

在所有由夸克构成的粒子中，最轻的是 π 介子。它有三种：带正电、带负电和中性，而且在粒子物理里无处不在：当一个高能质子撞上任何东西，飞溅而出的碎片大多是 π 介子。它们如此常见，物理学家半开玩笑地把它们称作强相互作用世界里的「光子」。

π 介子是最轻的介子——由一个上夸克或下夸克，与一个上反夸克或下反夸克配对而成。正 π 介子是一个上夸克加一个反下夸克；负 π 介子是它的反粒子；中性 π 介子则是上-反上与下-反下的量子叠加。带电 π 介子作为不稳定强子算是相当长寿，约能存活十亿分之二十六秒（约 26 纳秒），然后衰变成一个 μ 子和一个中微子；中性 π 介子寿命短得多，主要衰变成两个光子。π 介子是 1935 年在被发现之前就被预言出来的，作为核子之间作用力的传递者。

π 介子在核物理中担当主角：质子与中子之间交换 π 介子，是束缚原子核那个力的最初解释。它在理论上也很特别。π 介子之所以异常地轻，是因为它是一个近似的戈德斯通玻色子——强相互作用某个近似对称性自发破缺后的残留。这让不起眼的 π 介子成为探测强相互作用最深层运作机制的灵敏探针。