隨著粒子越來越多,僅僅按照重量法分的重子、輕子有點不合適了。
于是,物理學家將所有和強力相關的力統稱為【強子】。
希望從相互作用的角度梳理粒子的性質。
強子就包括了重子和介子。
重點來了!
物理學家在研究強子的時候,發現了一個非常奇怪的現象。
以Λ子為例,它是強力作用的產物,性質不穩定會發生衰變。
Λ子會衰變成π-介子和質子。
那么很顯然,物理學家就想,π-和質子在強力的作用下,也會變成Λ子。
然而,實驗結果卻發現,π-和質子是在弱力的控制下,變成了Λ子。
這里要提一下,怎么才能知道粒子衰變受什么力控制呢?
把兩個粒子相互作用比喻成兩個靶面碰撞。
碰撞面積越大,則就越容易發生碰撞。
而物理學家發現,力越強,則碰撞面積越大。
四大力按照強度排序:強力>電磁力>弱力>引力。
所以,物理學家通過測量碰撞截面,就能知道粒子的作用過程是受哪個力控制。
回到上面,要如何解釋Λ子的問題呢?
這時候,美國物理學家蓋爾曼提出了一個新的量子數:“奇異數”。
這是一個和同位旋類似的量子數,是蓋爾曼在研究了大量的粒子性質后,假想的一個量子數。
想的過程也很簡單,就是加減乘除硬湊。
比如一個粒子衰變中,有重子數1、輕子數1、電荷數+1、自旋1/2、同位旋2/3等等量子數。
按照規律,這些量子數的數值在作用前后都需要守恒才行。
但是現在Λ子不守恒了。
好辦,新加個奇異數湊守恒就行了。
就是如此樸實無華的理論。
這里,其實也能體現出民科和真正物理學家的區別。
前者的湊,那是毫無理由和基礎的湊;而后者的湊,是在深入研究已有結果的基礎上,能完美解決問題。
兩者不可混為一談。
解決了不守恒的問題后,物理學家開始系統地研究這些新粒子。
很快,大家就發現,通過讓這些已知的粒子發生碰撞,能得到很多的人造新粒子。
(碰撞產生新粒子有相應的理論能證明,這里就不提了。)
于是乎,到了60年代,粒子家族的成員已經超過了300種,連希臘字母都快不夠用了。
其中絕大部分都是各種各樣的強子。
最重要的是九種介子和九種重子。
九種介子:p+、p0、p-、k+、k0、反k0、k-、w、。
九種重子:Σ-、Σ0、Σ+、≡-、≡0、Δ++、Δ+、Δ0、Δ-。
這些粒子同樣擁有自己的電荷數、重子數、同位旋數、奇異數等各種量子數。
這時候,物理學家們已經被300多種粒子折磨的死去活來。
比如發現蘭姆位移的那個蘭姆,就曾無奈地說過:
“以后誰要是再發現新粒子,先罰他1000美元再說。”
可見越來越多的粒子已經把大家都逼瘋了。
要是在以前,發現新粒子是多么大的榮譽啊,整個學界都要震驚,普天同慶。
但是現在,新粒子多到物理學家已經想吐了。
果然,什么東西一玩膩了,就沒意思了。
而且,大家也不需要把這些粒子記得那么清楚。
因為費米也記不住
他還打趣說:“誰要是能記住所有的粒子名稱,誰就能成為生物學家了。”