第24部分(第4页)
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”
。
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