隨著π介子的發(fā)現(xiàn)，基于宇宙射線的粒子探測技術(shù)也越來越精密，一群新粒子蜂擁而出，不久后，人們又發(fā)現(xiàn)了正負(fù)K介子和中性的Λ粒子。

加速器那邊也傳來了好消息，1949年，發(fā)現(xiàn)了中性π介子，后來又發(fā)現(xiàn)了正負(fù)和中性Σ粒子，負(fù)和中性Ξ粒子還有中微子，反質(zhì)子和反中子我們已經(jīng)說過了。

一位年輕的物理學(xué)家?guī)е@個(gè)疑問去問費(fèi)米，費(fèi)米一聲長嘆：'年輕人，我要是記得這么多名字，我早就成為植物學(xué)家了。'

費(fèi)米的這一聲長嘆道出了當(dāng)時(shí)的困境，雖然植物學(xué)的分類遠(yuǎn)沒有元素周期表那么漂亮，可是當(dāng)時(shí)對微觀粒子的分類連植物學(xué)那么粗疏的分類也做不到，人們只是勉強(qiáng)地把這些粒子分成了費(fèi)米子和玻色子。

從整個(gè)科學(xué)史來看，物理學(xué)家們并不喜歡這種植物學(xué)的分類，他們更喜歡找到世界的本源。費(fèi)米和楊振寧第一個(gè)強(qiáng)子的結(jié)構(gòu)模型，他們覺得π介子是由質(zhì)子或者中子和它們的反粒子組成，他們提出這種說法時(shí)反物質(zhì)粒子還沒有發(fā)現(xiàn)，這確實(shí)需要相當(dāng)?shù)哪懽R和勇氣。

日本物理學(xué)家坂田昌一從馬克思主義辯證唯物主義觸出發(fā)，認(rèn)為質(zhì)子中子和Λ粒子就是構(gòu)成物質(zhì)的最基本粒子，并且試圖以此來構(gòu)建其它粒子。

東方物理學(xué)家受到西方哲學(xué)思想的影響，那么西方物理學(xué)家呢，他們自然要受到東方哲學(xué)的啟發(fā)，蓋爾曼就覺得佛祖說的'八證道'很有意思，提出了'八重態(tài)'，這基本上就是這一堆粒子的元素周期表了。

蓋爾曼的八重態(tài)確實(shí)漂亮，不但給粒子分了類，而且也和元素周期表一樣可以預(yù)言新粒子，Ω粒子就是預(yù)測出來的，可是光有元素周期表是沒有用的，門捷列夫也沒有搞懂元素周期表為什么這么排，直到人們了解了原子核的構(gòu)造之后才知道的這是按照元素的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)排列的，蓋爾曼這次沒有等別人來解釋八重態(tài)，他自己就解釋了粒子的本源。

蓋爾曼提出了一個(gè)新的設(shè)想就是夸克，他說夸克分為三種，質(zhì)子和中子就是由三種夸克構(gòu)成，不過這就引出了一個(gè)問題，質(zhì)子的電荷數(shù)才是1，三個(gè)夸克構(gòu)成一個(gè)質(zhì)子，這就要有1/3電荷了，這還真是，蓋爾曼把夸克分為上夸克下夸克和奇夸克，上夸克帶﹢2/3電荷，下夸克帶-1/3電荷，奇夸克帶-1/3電荷，重子就由這三種夸克不同組合，介子再算上點(diǎn)反夸克。

稱之為'數(shù)學(xué)的產(chǎn)物'。提出者自己都沒譜，這更不能指望別人承認(rèn)了，所以長期以來，人們都認(rèn)為這是胡說八道。

理論上說不清楚的事情，還是看實(shí)驗(yàn)吧。當(dāng)年祖師爺盧瑟福就是靠著α粒子散射實(shí)驗(yàn)一戰(zhàn)封神，也揭開了原子的秘密，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)就要擊碎質(zhì)子，看看質(zhì)子能不能破碎了，不過當(dāng)年盧瑟福實(shí)驗(yàn)有α粒子這種大自然的賞賜，現(xiàn)在可沒有了，既然大自然給不了，那就自己造吧，這就是加速器，就是用高能電子直接撞向質(zhì)子。

可是最不可能的結(jié)果還是出現(xiàn)了，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明質(zhì)子確實(shí)存在著內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就是說質(zhì)子還可以再分，可是是不是分成夸克呢？這還真沒有人知道，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的提出者比約肯的數(shù)學(xué)描述太復(fù)雜了，這對于物理學(xué)家們來說就是一個(gè)障礙，物理學(xué)家們數(shù)學(xué)一向不好，關(guān)于這一點(diǎn)，海森堡表示贊同。

看來還是得請外援了，外援就是頑童費(fèi)曼。這個(gè)時(shí)候的費(fèi)曼正在享受諾貝爾獎(jiǎng)帶來的興奮中，不過很快費(fèi)曼就意識到榮譽(yù)只能代表過去，還是應(yīng)該再做點(diǎn)貢獻(xiàn)。

費(fèi)曼提出了一個(gè)部分子的猜想，就是強(qiáng)子有很多部分構(gòu)成，這只是他的一個(gè)天才構(gòu)想，毫無實(shí)驗(yàn)依據(jù)啊，不過實(shí)驗(yàn)結(jié)果就送上門來了，他看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果后仰天長嘯'我窮盡一生，一直在尋找這樣的實(shí)驗(yàn)呀'，經(jīng)過一夜的思考，費(fèi)曼用簡潔明了的語言解釋了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，人們才恍然大悟。

至于部分子是不是就是夸克呢？費(fèi)曼根本就不在乎，天才嘛，是不關(guān)心這些小事的，這一點(diǎn)倒是和泡利頗為相似。

后來的實(shí)驗(yàn)證明，質(zhì)子內(nèi)部確實(shí)存在著夸克，可是問題更大了，既然質(zhì)子中子內(nèi)部存在著夸克，為什么從來就沒有看到過自由夸克呢？這還只是其中一個(gè)問題，還有兩個(gè)問題是當(dāng)時(shí)初生的夸克理論解決不了的。

這第一個(gè)擋在夸克理論面前的大山就是泡利，泡利以泡利不相容原理聞名，這不是他唯一的成果卻是他最重要的成果，對于微觀粒子來說，泡利就如同君王一般，任何一個(gè)粒子都要遵守他的圣旨，這道圣旨就是泡利不相容原理。

按照夸克理論，夸克應(yīng)該是自旋1/2的費(fèi)米子，而且強(qiáng)子包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上擁有相同量子態(tài)的夸克，比如質(zhì)子就是有兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克構(gòu)成的，這兩個(gè)上夸克就是量子態(tài)相同的微觀粒子，這是違反泡利不相容原理的。

這三個(gè)問題就成了壓在夸克理論頭上的三座大山，飯得一口一口地吃，山也得一座一座地翻，首先要翻的當(dāng)然是泡利這一座山，誰叫他不好惹呀。

要想翻越泡利這一座大山有三種方法，一是論證泡利不相容原理是錯(cuò)的，這事兒大家不是沒干過，愛因斯坦就是通過論證以太不存在推翻了牛頓爵爺，成就了一代霸業(yè)的，第二個(gè)方法就是修改自己的理論，這也有先例的，當(dāng)初玻爾認(rèn)為能量守恒定律有問題，泡利覺得沒問題，直接提出了中微子的設(shè)想，這個(gè)咱們在前面說過了已經(jīng)，還有一種耍賴的方法就是添一個(gè)自由度唄，不是不可能有兩個(gè)電荷自旋完全相同的微觀粒子湊成CP嗎？夸克的電荷自旋都一樣了，那就再添一個(gè)自由度，那不是就既滿足了泡利不相容原理又不破壞自己的理論，這就是皆大歡喜呀。

這活當(dāng)然蓋爾曼來做最好，不過蓋爾曼卻有點(diǎn)漫不經(jīng)心，因?yàn)樗麆偒@得了諾貝爾獎(jiǎng)，而且他也并不確定真的有夸克這種東西，可是有人著急，這個(gè)著急的人就是費(fèi)里奇，這位也是一位奇人，他來自民主德國，當(dāng)時(shí)兩個(gè)德國還沒有統(tǒng)一，柏林還橫亙著一道長墻，為了追求知識他偷偷跑到了聯(lián)邦德國，開始在慕尼黑的普朗克物理研究所攻讀理論物理。

來自社會(huì)主義國家的費(fèi)里奇深受馬克思主義教育，他堅(jiān)信夸克是一定存在的，對于蓋爾曼漫不經(jīng)心的態(tài)度表示很不理解，在1970年遇到蓋爾曼的時(shí)候，他強(qiáng)烈地表示了自己的信心，人家都冒著生命危險(xiǎn)來追求真理了，自己不關(guān)心一下也不合適，于是蓋爾曼開始和費(fèi)里奇一起琢磨新的模型。

他們意識到只要再增加一個(gè)量子數(shù)就可以解決這個(gè)問題，用什么好呢？開始已經(jīng)用了上下，這次總不能用左右吧，再說了左右和上下都是方位詞，根本就看不出新奇之處來，費(fèi)爾蒙從法國國旗中得到了靈感，決定用顏色來命名新的量子數(shù)，其實(shí)這也不太新，費(fèi)曼早就用顏色指代過不同的中微子，不管那么多了，新的夸克方案中夸克可能具有三種顏色，分別是紅白藍(lán)，這就是法國國旗的顏色，不過這顏色命名有一點(diǎn)不科學(xué)，后來還是改成了三原色藍(lán)紅綠，因?yàn)檫@樣的話，三個(gè)夸克湊一塊就成了白色，這就是量子數(shù)為零了，所以質(zhì)子中子就沒有這個(gè)量子數(shù)了，不過要注意，夸克的'色'并不是真的夸克有顏色，這只是一種代稱，是量子自由度的一個(gè)稱號。

現(xiàn)在泡利的問題就解決了，質(zhì)子就由一個(gè)藍(lán)上夸克一個(gè)紅上夸克和一個(gè)綠下夸克組成，中子就是一個(gè)藍(lán)上夸克一個(gè)紅下夸克一個(gè)綠下夸克構(gòu)成，再也沒有量子數(shù)完全相同的夸克了，夸克的數(shù)量也擴(kuò)大了三倍。

現(xiàn)在看下一個(gè)問題，夸克如何在強(qiáng)子內(nèi)部又可以自由溜達(dá)還可以抱團(tuán)，在我們一般印象中，都是離的越近吸引力越大，電磁力萬有引力都是如此，要是以這種觀點(diǎn)來看的話，確實(shí)夸克不能隨意溜達(dá)，只能緊緊地抱在一起，可是夸克不是靠萬有引力和電磁力在一起，它們靠的是核力，經(jīng)過試驗(yàn)和分析，人們發(fā)現(xiàn)夸克間的核力有一種特殊的性質(zhì)，那就是漸近自由，簡單來說，就是離得越近之間的核力越小，小到可以四處溜達(dá)，離的越遠(yuǎn)之間的核力越大，大到看起來就是一個(gè)質(zhì)子，好了，終于又解決了一個(gè)問題。

還是來看終極問題吧，這就是夸克禁閉問題，為什么從來沒有見到一個(gè)個(gè)的單獨(dú)夸克呢？剛才說了一個(gè)漸進(jìn)自由，隨著夸克間距離越來越大核力也越來越大，用這個(gè)是不是可以解釋夸克禁閉呢？就是因?yàn)楹肆υ絹碓酱笏钥淇司惋w不出來，可是我們可以增加能量呀，把能量增加大可以超過核力，那怎么還是看不到單獨(dú)的夸克呢？

關(guān)于這一點(diǎn)目前還沒有很好的解釋，有一種猜想是這樣的。隨著能量越來越大，就在夸克要飛出來的時(shí)候，這個(gè)能量已經(jīng)大到足以在真空中出現(xiàn)一對正反夸克，出現(xiàn)的反夸克會(huì)立即和飛出來的夸克配對形成一個(gè)介子，另一個(gè)夸克會(huì)立即取代原來夸克在強(qiáng)子中的位置。

不管怎么說，夸克理論已經(jīng)站住腳了，可是事情還沒有結(jié)束，下面該中國人登場了。