夸克偶素（粲偶素与底偶素）

想象一个重夸克与它自己的反夸克束缚在一起——一个粒子和它的精确反面彼此环绕，被强相互作用拉住，像一个尚未自我湮灭的微型太阳系。这种特殊的介子叫做夸克偶素。当夸克是粲夸克时，它是粲偶素；是底夸克时，它是底偶素。

夸克偶素是由一个重夸克和与它同味的反夸克组成的介子。由于这一对搭档都很重、运动相对缓慢，夸克偶素的行为比普通强子简单得多——几乎像教科书里的原子，夸克和反夸克处于明确的能级上。就像原子有一架激发态的阶梯，夸克偶素也有一架相关粒子的阶梯：一个基态、一个第一激发态，依此类推，每一个都是同一夸克-反夸克对略重一点的版本。

1974 年粲偶素的发现——著名的 J/ψ 粒子，由两个研究组同时发现——是一个分水岭。以它的质量而言，它窄得、长寿得反常，唯一的解释是存在一种新的、第四种夸克：粲夸克。这场「十一月革命」让最后的怀疑者也相信了夸克是真实的。今天，夸克偶素的能谱是强相互作用的精密实验室：由于这个系统如此干净，把它测得的能级与理论、与格点计算相比较，是我们对量子色动力学最锐利的检验之一。