大燕文学

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第24部分（第3页）

介子才有这样的结构。事实上，我们把所有这类粒子统称为强子。

强子能感受强核力的作用；而另一些类型的粒子，像电子、μ子

和中微子等，就不是这样了，它们统称为轻子。其实，“重子”

和“轻子”这两个名称可能并不太准确，它们是根据粒子质量的

轻重定下来的。但是，我们目前已经知道，有一种轻子——τ粒

子——比质子还要重一倍，根本就不是什么“轻”粒子！因此，

最好是根据粒子到底是强子（会进行强相互作用的）还是轻子（

不感受强核力作用的），来对它们进行描述。

到目前为止，我们只谈到被束缚在强子里的夸克。那么，自

由夸克是什么样的呢？它们应该是很容易根据它们的分数电荷（

Ｑ＝１／３或Ｑ＝２／３）而被辨认出来的吧！

尽管人们尽了最大的努力，却从来没有人见到过自由夸克。

即使是在最高能的碰撞中，也从未发射出夸克来。这就要求物理

学家对它作出合理的解释了。

有一种流行过一时的想法认为，夸克并不是真实的东西，而

只不过是数学上的玩意儿——一种有用的虚构物。是粒子的表现

使人觉得它们似乎是由夸克构成的，但并没有现实的夸克这种东

西。

但是，后来人们却无可争议地证明了夸克的真实性，这是历

史重演的又一个例子。请大家回想一下，1911年卢瑟福爵士是怎

样通过把子弹（α粒子）射入原子并观察到某些大角度反弹，从

而证明原子核的存在的吧。这是因为大角度的反弹表明，入射粒

子在原子中撞上了一个很小的密实的靶（原子核）。1968年，人

们开始有可能把高能电子射入质子的内部，并开始积累了电子偶

尔发生大角度侧向反弹的证据，这表明电子撞上了质子内部某种

很小的密实的带电物体，从而证实夸克的确是存在的。不仅如此，

从这种大角度散射的频率出发，就可以计算出在质子内部有３个

夸克。

好了，既然确实有夸克存在，那么，为什么它们从来不单独

出现呢？此外，我们还必须再提一个问题：为什么我们只能得到

（ｑ，ｑ－）和（ｑ，ｑ，ｑ）的组合，而得不到像（ｑ，ｑ－，

ｑ）和（ｑ，ｑ，ｑ，ｑ）那样的组合呢？为了解释这个问题，

我们得转而谈谈夸克之间的作用力的本质。

首先我们要回顾一下，氢原子的质子和电子之间的吸引力是

怎样由质子和电子所带电荷之间的静电作用力引起的。这样，通

过类比，我们要引人另外一种“荷”。我们假定夸克就带有这种

“荷”（此外还带有电荷），而强力就是由于这种“荷”之间发

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