关于粒子的简单介绍（二）
今天本来想扯夸克模型的，不过发现里面涉及奇异量子数，所以，就先简单介绍下奇异粒子吧。
奇异粒子是一些人在利用云室研究宇宙射线中的π介子、K介子等时提出的。它们产生很快（10^-23s），但衰变很慢（10^-10s）。每种粒子都有奇异量子数S，普通粒子为0，奇异粒子为整数，反应中奇异数守恒。例如Λ为-1，K0为1，K+为1，其反粒子K-为-1。
另外，重子还有一个重子数，反应前后重子数守恒。
下面扯正题。
由于强子八重法分类的成功，暗示强子有更深层次的结构。为此，先后有费米-杨振林模型，坂田模型（话说日本人在粒子物理方面不知怎么出了这么多人的），然后就是Gell-Mann和Zweig各自独立提出的夸克模型。他们认为强子由三种基本单元组成，三种不同类型称为味道（flavor,吐槽吧），分别为u(up)、d(down)、s(strange)。三种夸克都是自旋为1/2，重子数为1/3的费米子，并规定他们的宇称为+1。套用重子相关的Gell-Mann-西岛公式（简单的说就是凑数据、把电荷数、同位旋第三分量、重子数、奇异数联系到一起）可知u、d、s分别带分数电荷数：2/3、-1/3、-1/3。而反夸克具有相反的内禀量子数。
重子由3个夸克组成，自旋为半整数，为费米子。反重子由3个反夸克组成。而介子由正反夸克组成，自旋为整数，为波色子。例如质子为uud，中子为udd。
部分强子的夸克组成如下：
不过，观察表格便可发现，如果只是简单的这样便违反了泡利不相容原理，例如Δ-由3个d夸克组成。因为夸克自旋为1/2，一个态上不允许两个状态相同（即量子数完全一样）的夸克存在，因此基态下只允许两个同种夸克存在，一个自旋向上一个向下。所以有人就提出，夸克除了味道量子数外还有色（color）量子数，以此来解释。三个色量子数分别为r(red)、b(blue)、g(green)，当然不是平时所见的颜色，只是用此来指称的，继续吐槽吧。
有了色量子数，人们就将其与量子电动力学（QED）做类比，提出色荷，发展出解释强相互作用的量子色动力学（QCD）。夸克之间的强相互作用通过交换自旋为1的胶子g传递。
在发现u、d、s三种夸克之后，就有好事之徒心想，夸克只有三种么？然后便先后发现了粲夸克c(charm)、顶夸克t(top)、底夸克b(bottom)。两两成代，构成三代夸克，与三代轻子完美对称。夸克之间可以相互跃迁衰变，不同之间衰变率不同，顶点因子的不同影响到强子之间的衰变允许与禁戒。找不到图了，就不放了。c、t、d夸克涉及一些其他奇怪的强子组成与衰变道，也没有什么有意思的内容，就简单的说成这样吧。
另：昨天写的内容，今天重新补充了下反粒子的狄拉克解释。因为反粒子会很常见到，觉得还是放在第一篇里提一下比较好。（我才不说是昨天我间歇性失忆症忘了写呢）
奇异粒子是一些人在利用云室研究宇宙射线中的π介子、K介子等时提出的。它们产生很快（10^-23s），但衰变很慢（10^-10s）。每种粒子都有奇异量子数S，普通粒子为0，奇异粒子为整数，反应中奇异数守恒。例如Λ为-1，K0为1，K+为1，其反粒子K-为-1。
另外，重子还有一个重子数，反应前后重子数守恒。
下面扯正题。
由于强子八重法分类的成功，暗示强子有更深层次的结构。为此，先后有费米-杨振林模型，坂田模型（话说日本人在粒子物理方面不知怎么出了这么多人的），然后就是Gell-Mann和Zweig各自独立提出的夸克模型。他们认为强子由三种基本单元组成，三种不同类型称为味道（flavor,吐槽吧），分别为u(up)、d(down)、s(strange)。三种夸克都是自旋为1/2，重子数为1/3的费米子，并规定他们的宇称为+1。套用重子相关的Gell-Mann-西岛公式（简单的说就是凑数据、把电荷数、同位旋第三分量、重子数、奇异数联系到一起）可知u、d、s分别带分数电荷数：2/3、-1/3、-1/3。而反夸克具有相反的内禀量子数。
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重子由3个夸克组成，自旋为半整数，为费米子。反重子由3个反夸克组成。而介子由正反夸克组成，自旋为整数，为波色子。例如质子为uud，中子为udd。
部分强子的夸克组成如下：
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不过，观察表格便可发现，如果只是简单的这样便违反了泡利不相容原理，例如Δ-由3个d夸克组成。因为夸克自旋为1/2，一个态上不允许两个状态相同（即量子数完全一样）的夸克存在，因此基态下只允许两个同种夸克存在，一个自旋向上一个向下。所以有人就提出，夸克除了味道量子数外还有色（color）量子数，以此来解释。三个色量子数分别为r(red)、b(blue)、g(green)，当然不是平时所见的颜色，只是用此来指称的，继续吐槽吧。
有了色量子数，人们就将其与量子电动力学（QED）做类比，提出色荷，发展出解释强相互作用的量子色动力学（QCD）。夸克之间的强相互作用通过交换自旋为1的胶子g传递。
在发现u、d、s三种夸克之后，就有好事之徒心想，夸克只有三种么？然后便先后发现了粲夸克c(charm)、顶夸克t(top)、底夸克b(bottom)。两两成代，构成三代夸克，与三代轻子完美对称。夸克之间可以相互跃迁衰变，不同之间衰变率不同，顶点因子的不同影响到强子之间的衰变允许与禁戒。找不到图了，就不放了。c、t、d夸克涉及一些其他奇怪的强子组成与衰变道，也没有什么有意思的内容，就简单的说成这样吧。
另：昨天写的内容，今天重新补充了下反粒子的狄拉克解释。因为反粒子会很常见到，觉得还是放在第一篇里提一下比较好。（我才不说是昨天我间歇性失忆症忘了写呢）
