禁閉中的夸克

理論物理學(xué)是對(duì)自然界各個(gè)層次物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律進(jìn)行理論探索和研究的學(xué)科。物理學(xué)基本理論的建立是一個(gè)需要長(zhǎng)期積累的、艱苦的過(guò)程，它需要各種思維類型的科學(xué)工作者，特別是高素質(zhì)的優(yōu)秀人才相互合作、多方探索方可取得突破。而正確的理論一旦建立，常會(huì)出人意料地把許多表面上看起來(lái)互不相干的現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，發(fā)揮理論的指導(dǎo)作用，帶動(dòng)物理學(xué)、其他自然科學(xué)乃至技術(shù)科學(xué)的發(fā)展。

本世紀(jì)物理學(xué)發(fā)生了兩次重要革命：相對(duì)論和量子力學(xué)。這些開創(chuàng)性研究最基本的目的是尋求自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一規(guī)律。從物理學(xué)誕生之日始，這一目的就沒有改變過(guò)。牛頓的引力論和物體運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律將天體的運(yùn)動(dòng)與日常生活中常常見到的諸如蘋果落地的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)；麥克斯韋的電磁理論又將電與磁兩類不同的現(xiàn)象統(tǒng)一起來(lái)；愛因斯坦花費(fèi)了他的后半生尋求引力與電磁相互作用的統(tǒng)一理論，但沒有成功；電磁相互作用與弱相互作用的統(tǒng)一理論是60年代末提出的，由此給出的粒子物理中的標(biāo)準(zhǔn)模型是最成功的理論。然而，距離愛因斯坦的理想還有很長(zhǎng)的距離。

如今，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多基本粒子，這些基本粒子是構(gòu)成這個(gè)物質(zhì)世界的基石。但是，基本粒子真的就是“基本”的嗎？難道它們就不可再分嗎?近40年來(lái)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，至少有一種名為強(qiáng)子的基本粒子是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。

1964年，著名的美國(guó)科學(xué)家蓋爾曼提出了夸克模型，認(rèn)為介子是由夸克和反夸克所組成，重子是由三個(gè)夸克組成。……