夸克、色相互作用和漸近自由

高崇壽

物質(zhì)微觀世界是由粒子所構(gòu)成，粒子物理在上一世紀(jì)60年代以來(lái)取得的重大進(jìn)展是建立了粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型。目前為止，它被幾乎所有的精確的加速器實(shí)驗(yàn)結(jié)果所支持。標(biāo)準(zhǔn)模型概括了物質(zhì)世界是由61種或62種微小的粒子構(gòu)成，它們之間的原始相互作用有4種。觀察到的物體都是由原子核和電子組成的各種原子構(gòu)成，原子核又是由質(zhì)子和中子組成。電子就是一個(gè)帶負(fù)電的粒子，質(zhì)子和中子屬于“強(qiáng)子”，都是由多個(gè)現(xiàn)在稱(chēng)為“夸克”(quark)的粒子組成的復(fù)合體。夸克和反夸克是構(gòu)成物質(zhì)的最小組元，但是單個(gè)的夸克或反夸克不能獨(dú)立地自由存在，他們都是以構(gòu)成強(qiáng)子的組成粒子的形式存在。所有的物質(zhì)粒子之間都有“引力相互作用”，各種粒子分別還可以參與“電磁相互作用”、“弱相互作用”、“強(qiáng)相互作用”。