SLAC的宿舍樓里,陳舟正坐在書桌前嗎,習慣性的拿筆點著草稿紙。
費曼曾經說過,“如果在某場災難中,所有科學知識都被毀滅,只有一句話傳給下一代,什么話能用最小的幾個詞,包含最多的信息?我想是原子假說,即所有物質,都是由原子組成。”
現在的人們已經認識到,原子是由原子核和核外電子組成的。
原子核又是由核子,也就是質子和中子組成。
那么核子內部,是否還有更微觀的結構呢?
現代物理學給出的答案是,核子由夸克組成。
對于不同的夸克,物理學家們又用“味道”來區分。
至于為什么是用“味道”,而不是其它的東西。
有傳說這是當年蓋爾曼一邊吃冰淇淋,一邊做科研,就很隨性的用冰淇淋的顏色味道,來標注物理量。
那么目前,物理學家已經發現6種不同“味道”的夸克,分別是上夸克(u)、下夸克(d)、粲夸克(c)、奇異夸克(s)、頂夸克(t)和底夸克(b)。
這些不同“味道”的夸克,還存在相對應的反夸克。
說起來,上夸克的存在,最先是在1964年提出的。
然后到1967年,透過SLAC直線加速器進行的深度非彈性散射實驗,首度為這種夸克的存在,提供了證據。
至于這些夸克所具有的特有的“味道”,其總和就是強子的味道。
強子的自選宇稱,是由夸克的自旋和相互間的軌道角動量決定的。
對于介子,如果按不同的“味道”,可以分為兩大類。
一類是味中性的介子,指的是正反夸克相同。
就像上夸克和下夸克的介子,視作同一“味道”。
另一類指的是粲夸克、奇異夸克、頂夸克和底夸克“味道”的介子,也就是正反夸克“味道”不同的介子。
對于這種帶“味道”的介子,根據“味道”不同,就可以命名了。
而對于味中性的介子命名,就不僅根據介子的“味道”來,還要區分夸克對的總自旋為0或1,以及軌道角動量為奇數或偶數。
就比如說,重子含有三個夸克,只需要按照不同的“味道”量子數區分。
高激發態的強子,均由對應強子名稱加上“*”來表示,并在其后的括號內標識其質量。
然而,強相互作用允許新的物質形態存在。
陳舟此刻全力追逐,卻又未能窺得全貌的,由純膠子構成的膠球,便是這種新的物質形態,也叫奇特強子態。
除了膠球外,還有由夸克和膠子構成的混雜態,和由三個以上夸克構成的多夸克態等等,也都屬于這種奇特強子態。
尋找和研究這些新的物質形態,將為夸克和膠子形成強子,提供重要信息。
如果奇特強子態不存在,將意味著強相互作用基本理論需要重大變革。
強相互作用的力,在夸克之間存在。
這是自然界中,人類目前已知的最強的相互作用力。
強相互作用通過膠子場來傳遞,類似于電荷之間通過電磁場傳遞電磁力。
一個質子包含三個夸克,這三個夸克又通過膠子傳遞的強相互作用,形成一個束縛態。
而且組成質子的3個夸克的質量,只占質子質量的不到2%,大部分質量來自于參與強相互作用的膠子。
因此,研究由純膠子構成的膠球,便具有了極其重要的意義。
想到這,陳舟手中的筆忽然一頓,然后被他放在了草稿紙上。