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为正,有的则为负。电荷数在任何过程中都是守恒的,但是与此不同,奇异数只在强相互作用和电磁相互作用中守恒,在弱相互作用中并不守恒。
5、强子和夸克模型
随着粒子物理实验的进展,人们发现了越来越多的强子。人们把参与强相互作用的粒子统称为强子。根据强子的衰变性质,人们提出了重子数(类似于电荷数和奇异数),用B来表示,根据重子数的性质人们又把强子分成两类:重子和介子。重子具有非零的重子数,质子、中子以Lambda^0都属于重子,其重子数为1,而反重子的重子数则为-1。介子的重子数为0,π介子以及K^0粒子属于介子。
迄今为止,实验上已经发现了一百多种强子,这些强子的质量、寿命差别极大。大量强子的发现自然地让人们联想到了化学中的门捷列夫周期表,这么多的强子很难说都是基本粒子,它们更可能是由少数几种更基本的粒子构成的。
图7:化学元素周期表
对此,人们做了很多尝试[8]:
1949年,费米和杨振宁提出了费米-杨模型,认为质子和中子是基本粒子,π介子是由质子、中子以及它们的反粒子构成的,比如:
π^+=pbar{n}(注:符号上面加个横线表示其反粒子)
1956年,阪田昌一提出了坂田模型,认为质子、中子以及Lambda才是基本粒子。
费米-杨模型无法解释奇异粒子,而坂田模型则在解释重子时遇到困难。后来还有其它的一些不成功的尝试,但是这些尝试为后来的夸克模型奠定了基础。
1964年,M。Gell-Mann和G。Zweig分别独立地提出了夸克模型(QuarkModel)。他们认为,强子是由三种更基本的费米子,即夸克构成的。
图8:M。Gell-Mann发表的夸克模型的论文
夸克模型假设了三个夸克:
上夸克(u),电荷2/3e,重子数1/3,奇异数0
下夸克(d),电荷-1/3e,重子数1&#
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