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x2F;3,奇异数0
奇异夸克(s),电荷-1/3e,重子数1/3,奇异数-1
在夸克模型中,很多实验现象都得到了解释:
质子是由两个上夸克和一个下夸克构成的,中子是由两个下夸克和一个上夸克构成的,π介子则是由上夸克和下夸克及其反粒子构成,具体看下图:
图9:质子、中子以及pi介子的夸克构成
强子中的奇异粒子实际上是其中含有奇异夸克导致的,比如Lambda^0就是由一个上夸克、一个下夸克以及一个奇异夸克构成的(uds),而K^0则是一个下夸克和一个反奇异夸克构成的。
而π介子传递质子中子之间的核力,其实是内部夸克之间的相互作用[9]:
图10:质子与中子之间的相互作用
值得指出的是,在夸克模型被提出的60年代,我国老一辈科学家提出了相对论性强子结构的曾子模型,相关的研究成果领先于国际上非相对论夸克模型,比国际上同类相对论夸克模型要早1~2年左右。遗憾的是,由于当时我国与国际的科研交流非常有限,相关成果也以中文发表在国内非常普通且将要停刊的期刊上,导致国际学术界无法了解和引用这些成果。
6、电子-质子深度非弹性散射与部分子模型
夸克模型,简单地说,是一种对强子分类的模型,由于夸克模型能够成功地解释许多事实,把极为复杂的事情变得非常简单,立即得到人们的普遍重视,但夸克模型总归是理论模型,需要在实验上找到证据才行。
人们用海水和陨石作实验;探测宇宙射线;运用各种高能加速器,希望能找到夸克存在的证据。然而,在1969年以前,什么证据也没有找到。
这时,大多数人已经不抱希望,认为找不到夸克存在的证据,只能解释为所谓的夸克只不过是某种数学符号,物理方程中的一个数学量而已。
但在20世纪30年代的时候,人们就发现中子具有磁矩。
如果一个不可再分的基本粒子具有磁矩,那么这个粒子必须同时具有自旋和电荷。但是我们知道,中子虽然自旋1/2,但它是不带电荷的,因此中子不可能为一个基本粒子,而是由更基本的粒子构成。
那么质子或者中子内部到底是不是夸克呢?要回答这个问题,最直接的想法就是去「看一下质子内部」。当然,这个「看一下」的过程并没有那么直接。