大燕文学

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第25部分（第2页）

只要有粒子彼此产生影响（不管是以什么方式产生的），物理学

家们就总是把它说成“作用力”或“相互作用”所产生的结果。

这种说法不但适用于运动发生变化的场合（即我们日常想到有某

种力在起作用时），而且也适用于粒子改变其身份的场合。

前面我已经提到过，与强子不同，无论是电子还是中微子都

不感受强力的作用，这是因为它们都不带有色荷。中微子甚至也

不感受电力的作用——它不带任何电荷，中微子从来不同其他粒

子相互作用这个事实表明，我们必须考虑另一种类型的相互作用

——弱相互作用力。

我们说，ｅ和νｅ是“电子型轻子”，它们的电子型轻子数

等于＋１，其中每一种粒子分别有其反粒子ｅ＋和νｅ－，后者

的电子型轻子数等于－１。就像在强子的场合下重子数Ｂ必须守

恒那样，轻子数这个量子数在相互作用中也是守恒的，不信的话，

你们可以核对一下前面那几个反应式。在谈到弱相互作用力时，

由于ｅ和νｅ具有相同的轻子数，它们之间并没有任何差异。

那么，我们为什么说它们是电子型轻子呢？原因在于，自然

界中还有μ子和μ子型中微子，以及τ子和τ子型中微子。这些

粒子各有它们那种类型的轻子数，后者在反应中也必须守恒。这

样一来，我们就可以想到，这些轻子组成了３种双重态。

夸克也组成双重态。正如我们先前所说，质子和中子组成一

种同位旋双重态（即同一种粒子——核子——的不同带电状态），

所以，组成ｐ和ｎ的ｕ夸克和ｄ夸克也组成一种双重态。其他夸

克也是这样：ｓ和ｃ组成一种双重态，ｔ和ｂ组成另一种。

事实上，在夸克的同位旋双重态与轻子的“弱同位旋”双重

态之间存在着一种联系：它们一起组成了３个代，如表２所示。

表２　　夸克双重态和轻子双重态的３个代

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代　第一代　第二代　第三代　电荷

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夸克　ｕ　ｃ　ｔ23

ｄ　ｓ　ｂ　　…13

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轻子　ｅ－μ－τ－　　…1

νｅνμντ　　　　　　　　0

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像强相互作用那样，在弱相互作用中，电荷、重子数和轻子

数这些量子数也总是守恒的。但是，与强相互作用不同，在弱相

互作用中，夸克的味不必守恒。因此，举例来说，中子（ｕ，ｄ，

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