1900：游走在欧洲的物理学霸 第1319节

　　强子就包括了重子和介子。

　　重点来了！

　　物理学家在研究强子的时候，发现了一个非常奇怪的现象。

　　以Λ子为例，它是强力作用的产物，性质不稳定会发生衰变。

　　Λ子会衰变成π-介子和质子。

　　那么很显然，物理学家就想，π-和质子在强力的作用下，也会变成Λ子。

　　然而，实验结果却发现，π-和质子是在弱力的控制下，变成了Λ子。

　　这里要提一下，怎么才能知道粒子衰变受什么力控制呢？

　　把两个粒子相互作用比喻成两个靶面碰撞。

　　碰撞面积越大，则就越容易发生碰撞。

　　而物理学家发现，力越强，则碰撞面积越大。

　　四大力按照强度排序：强力＞电磁力＞弱力＞引力。

　　所以，物理学家通过测量碰撞截面，就能知道粒子的作用过程是受哪个力控制。

　　回到上面，要如何解释Λ子的问题呢？

　　这时候，美国物理学家盖尔曼提出了一个新的量子数：“奇异数”。

　　这是一个和同位旋类似的量子数，是盖尔曼在研究了大量的粒子性质后，假想的一个量子数。

　　想的过程也很简单，就是加减乘除硬凑。

　　比如一个粒子衰变中，有重子数1、轻子数1、电荷数+1、自旋1/2、同位旋2/3等等量子数。

　　按照规律，这些量子数的数值在作用前后都需要守恒才行。

　　但是现在Λ子不守恒了。

　　好办，新加个奇异数凑守恒就行了。

　　就是如此朴实无华的理论。

　　这里，其实也能体现出民科和真正物理学家的区别。

　　前者的凑，那是毫无理由和基础的凑；而后者的凑，是在深入研究已有结果的基础上，能完美解决问题。

　　两者不可混为一谈。

　　解决了不守恒的问题后，物理学家开始系统地研究这些新粒子。

　　很快，大家就发现，通过让这些已知的粒子发生碰撞，能得到很多的人造新粒子。

　　（碰撞产生新粒子有相应的理论能证明，这里就不提了。）

　　于是乎，到了60年代，粒子家族的成员已经超过了300种，连希腊字母都快不够用了。

　　其中绝大部分都是各种各样的强子。

　　最重要的是九种介子和九种重子。

　　九种介子：ρ+、ρ0、ρ-、K*+、K*0、反K*0、K*-、ω、ф。

　　九种重子：Σ*-、Σ*0、Σ*+、≡*-、≡*0、Δ++、Δ+、Δ0、Δ-。

　　这些粒子同样拥有自己的电荷数、重子数、同位旋数、奇异数等各种量子数。

　　这时候，物理学家们已经被300多种粒子折磨的死去活来。

　　比如发现兰姆位移的那个兰姆，就曾无奈地说过：

　　“以后谁要是再发现新粒子，先罚他1000美元再说。”

　　可见越来越多的粒子已经把大家都逼疯了。

　　要是在以前，发现新粒子是多么大的荣誉啊，整个学界都要震惊，普天同庆。

　　但是现在，新粒子多到物理学家已经想吐了。

　　果然，什么东西一玩腻了，就没意思了。

　　而且，大家也不需要把这些粒子记得那么清楚。

　　因为费米也记不住

　　他还打趣说：“谁要是能记住所有的粒子名称，谁就能成为生物学家了。”

　　好一个鄙视链啊。

　　玩笑归玩笑。

　　这时候，一个最严峻的问题摆在了物理学家面前：

　　“这些粒子都是不可再分的基本粒子吗？”

　　在当时，所有物理学家都会异口同声地回答：

　　“不可能！”

　　“绝对不可能！”

　　“这些粒子数太多太杂了。”

　　“我们的宇宙是那么的美丽和对称，绝对不可能有如此臃肿垃圾的底层代码。”

　　所谓屎山代码，物理学家也是深恶痛绝的。

　　于是，粒子物理学有了新的目标：揭开强子的内部之谜。

　　物理学家们坚信，这些不同的强子，肯定是由更基本的粒子组成。

　　就像元素只有几十种，却能组合成成千上万的化合物一样。

　　提出更基本的粒子谁都会，但关键是有什么证据？如何证明？

　　很多物理学家都提出了各种各样的模型。

　　但最终全部都失败了。

　　这时，提出奇异数的盖尔曼又出手了。

　　他和其他人的想法都不同。

　　“咱先别管那个更基本的粒子是什么。”

　　“先把已有的这些强子们进行更细致的分类吧。”（李奇维提出的思想）

　　那么，要怎么分类呢？

　　盖尔曼不愧是绝世天才，他从量子数守恒的原理出发，把强子按照量子数进行分类。

　　他画出了一个非常类似【华夏八卦图】的图形。

　　他把那些强子按照量子数的某种规则，放在八卦图的各个节点。

　　前面说过，粒子会发生衰变，变成新的粒子。

　　所以，八卦图节点之间的连接就是衰变行为。

　　这样一来，从哪个粒子到哪个粒子的路径就一目了然了。

　　但这时候又产生了一个问题。

　　八卦图只有八个节点，而新发现的却有九种介子、九种重子。

　　九比八多一，仿佛是大道的一线生机。

　　当强行把九种粒子放入八卦图后，图形就不对称了，露出了一截小尾巴。

　　这时候，物理学家的信仰又开始发挥作用了。

　　“宇宙一定是简洁而对称的！”

　　盖尔曼灵感爆发，大笔一挥：

　　“这里应该还存在一种新粒子！”

　　“加上它，八卦图就变成了强子十重态，依然是对称的。”

　　盖尔曼把这个新粒子称为“Ω粒子”，它是一种重子。

　　很快，1964年，物理学家通过Κ-介子与质子的碰撞，发现了Ω粒子。

　　盖尔曼一战封神！

　　这个成果也是他获得诺奖的主要原因。

　　但到了这里，故事还没有结束。

　　强子的内部到底还有没有结构呢？

　　此时，盖尔曼已经是强子领域的绝对权威。

　　他的分类法让杂乱无章的粒子变得非常规整，犹如掌上观文。

　　盖尔曼再次发起冲锋。

　　他的思路很简单，先假设存在一个这样的基本粒子，它能组合出目前已知的任何强子。