夸克模型 model of quark 关于基本粒子或强子是由更基本的单元夸克所组成的设想。1964年由美国物理学家盖尔曼(Murray Gell-Mann 1929— )提出。认为强子由夸克组成。夸克有三种——上夸克(u)、下夸克(d)、奇夸克(s),及其相对应的反夸克 、 、 。这些夸克具有可观测的量子数,如对夸克u、d、s来说,自旋数都是1/2;重子数都为1/3;电荷数分别为2/3、-1/3、-1/3;奇异数分别为0、0、1。而反夸克 、 、 ,其自旋数与夸克相同,电荷数、重子数、奇异数则与夸克符号相反。按照这一模型,介子由一对夸克和反夸克组成,重子由三个夸克组成,反重子由三个反夸克组成。“夸克”概念提出时,只是作为一种数学符号,没有物理意义。以后,物理学在发展夸克模型的过程中,逐渐把夸克当作一种物理实体来研究。夸克模型直观而简单,它正确地预言了60年代以前发现的强子的全部量子数。70年代以后,共振态粒子的连续发现,用三夸克模型来解释复杂的强子情况已感到不足,于是夸克模型获得新的发展。随着新的粒子的发现,夸克的品类除了u、d、s和 、 、 之外,又增加了粲夸克(c)、底夸克(b)、顶夸克(t)及其反夸克 、 、 。此外,为了符合费米-狄拉克统计规律和泡利不相容原理,人们又形象地引入了“颜色”这个量子数:红(R)、绿(G)、蓝(B)和“反颜色” 、 、 。根据一些高能物理现象的理论分析,夸克的种类是有限的,最多不超过16种。尽管人们还没有探测到自由夸克,但不少实验表明夸克确实是存在的。夸克模型否定了基本粒子无结构和电荷e是最小单位等传统观念,说明基本粒子还可再分,还有更基础的构成。 |