大燕文学

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第25部分（第3页）

ｄ）衰变成质子（ｕ，ｕ，ｄ），是因为中子的一个ｄ夸克改变

了自己的味而变成稍稍轻一点的ｕ夸克，同时发射出多余的能量。

对于带有ｔ、ｂ、ｃ、ｓ等夸克的强子来说，情况也是这样。这

些强子一旦在高能碰撞中产生，它们的ｔ、ｂ、ｃ、ｓ等夸克立

即转变成不同味的较轻夸克。例如，奇异粒子Λ０（ｓ，ｕ，ｄ）

的衰变

Λ０→ｐ＋π－

就是由于它的ｓ夸克转变成ｕ夸克。这正是新产生的粒子不可能

长期存在的原因：它们一产生出来，便马上衰变成比较轻的粒子。

这也正是为什么组成我们这个世界的物质几乎全部由两种最轻的

夸克ｕ和ｄ加上电子构成的原因。

为了进一步认识弱相互作用力，我们得稍稍回顾一下前面所

走过的路。当我第一次谈到自然界中不同的作用力时，我是把电

力和磁力分开的。这确实是它们最初被观察到的情况——它们表

现为不同类型的力。19世纪60年代，正在奋力工作的天才麦克斯

韦把当时已知的全部电现象和磁现象收集在一起，并且认识到它

们全都可以用一种单一的力——电磁力——来加以解释。

但是，这种对不同的力进行统一的过程并没有就此停止。温

伯格（1967年）和萨拉姆（1968年）在格拉肖早期工作的基础上，

成功地建立了一个优美的理论，把电磁力和弱相互作用力看做是

一个单一的力——电弱力——的不同表现形式，从而把它们统一

起来。

要想能够做到这一点，就必须假定弱力像我们已经讨论过的

其他力一样，也是通过交换某种粒子来传递的。温伯格他们的理

论预言说，起这种作用的粒子有３种，即Ｗ＋粒子、Ｗ－粒子和

Ｚ０粒子。但是在当时，这３种粒子都还没有发现过。

1983年，由于成功地发现了这些粒子，上述理论被证明获得

了全胜。同其他新粒子一样，这３种粒子也是不稳定的，比方说，

它们会按照下面的方式衰变：、

Ｗ－→ｅ－＋νｅ或Ｚ０→νｅ＋νｅ－

Ｚ０粒子的衰变特别有趣，它不仅能衰变成（νｅ＋νｅ－），

而且还能衰变成（νμ＋νμ－）、（ντ＋ντ－），或除当

时已知的３种中微子以外，可能存在的其他类型的中微子－反中

微子对。Ｚ０粒子的衰变渠道越多，它就会衰变得越快。这样一

来，Ｚ０粒子的寿命就提供了一种灵敏有效的手段，可以确定究

竟会有多少种中微子－反中微子组合。对Ｚ０粒子寿命的测量表

明，实际上只有３种中微子，也就是我们已经发现的那３种。由

此可以作出结论说，轻子的双重态也只有３种。

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