夸克、色相互作用和漸近自由

高崇壽

物質微觀世界是由粒子所構成，粒子物理在上一世紀60年代以來取得的重大進展是建立了粒子物理的標準模型。目前為止，它被幾乎所有的精確的加速器實驗結果所支持。標準模型概括了物質世界是由61種或62種微小的粒子構成，它們之間的原始相互作用有4種。觀察到的物體都是由原子核和電子組成的各種原子構成，原子核又是由質子和中子組成。電子就是一個帶負電的粒子，質子和中子屬于“強子”，都是由多個現在稱為“夸克”(quark)的粒子組成的復合體。夸克和反夸克是構成物質的最小組元，但是單個的夸克或反夸克不能獨立地自由存在，他們都是以構成強子的組成粒子的形式存在。所有的物質粒子之間都有“引力相互作用”，各種粒子分別還可以參與“電磁相互作用”、“弱相互作用”、“強相互作用”。