六种夸克

夸克是构成质子和中子的微小颗粒——并由此构成每一个原子的原子核。你绝不会看到一个夸克独自游荡；它们总是被锁在一组里，就像不肯离开项链的珠子。但弄清这些珠子是什么，就告诉了你普通物质几乎全部的重量是由什么搭成的。

夸克有六种，称为“味”（flavor）：上、下、粲、奇、顶、底。它们分属三代——（上、下），再（粲、奇），再（顶、底）——每一对都比前一对重。上型夸克（上、粲、顶）带 +2/3 的电荷；下型夸克（下、奇、底）带 -1/3，这正是夸克以分数电荷闻名的原因。质子是两个上夸克加一个下夸克（2/3 + 2/3 - 1/3 = +1），中子是两个下夸克加一个上夸克（电荷为 0）。只有上夸克和下夸克足够轻、足够稳定，能构成日常物质；另外四种又重又会很快衰变，主要出现在对撞和宇宙线中。顶夸克是已知所有基本粒子里最重的，重得几乎相当于一整个金原子。

夸克还带有第二种电荷，叫做色荷（color），通过强相互作用把它们束缚在一起，而这种禁闭正是它们从不单独出现的原因。把六种夸克全部确认下来是一场长达数十年的追寻：由模型的对称性所预言的顶夸克，直到 1995 年才真正被看到。从轻如羽毛的上夸克，到重如金原子的顶夸克，这跨度极大的质量谱，是标准模型当作既定输入、而非加以解释的那些自由数字中的一部分。