夸克、色相互作用和渐近自由

高崇寿

物质微观世界是由粒子所构成，粒子物理在上一世纪60年代以来取得的重大进展是建立了粒子物理的标准模型。目前为止，它被几乎所有的精确的加速器实验结果所支持。标准模型概括了物质世界是由61种或62种微小的粒子构成，它们之间的原始相互作用有4种。观察到的物体都是由原子核和电子组成的各种原子构成，原子核又是由质子和中子组成。电子就是一个带负电的粒子，质子和中子属于“强子”，都是由多个现在称为“夸克”(quark)的粒子组成的复合体。夸克和反夸克是构成物质的最小组元，但是单个的夸克或反夸克不能独立地自由存在，他们都是以构成强子的组成粒子的形式存在。所有的物质粒子之间都有“引力相互作用”，各种粒子分别还可以参与“电磁相互作用”、“弱相互作用”、“强相互作用”。