粒子物理學(xué)中的概念
在粒子物理學(xué)里，強子（hadron）是一種由夸克或反夸克通過(guò)強作用力捆綁在一起的復合粒子。強子主要分為以下兩大類(lèi)：重子：由三個(gè)夸克或三個(gè)反夸克組成，自旋總是半整數；也就是說(shuō)，它們是費米子。例如，組成原子核的質(zhì)子和中子都是重子。介子：由一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成，自旋是整數；也就是說(shuō)，它們是玻色子。例如，π介子可以是π0
、π+
、π?
，每一種都分別帶有不同的電荷。π0
介子是由上夸克與反上夸克組成，或由下夸克與反下夸克組成。π+
介子是由上夸克與反下夸克組成。π?
介子是由下夸克與反上夸克組成。另外，還有一些比較稀有的奇異強子：Z(4430)：由Belle實(shí)驗發(fā)現的一種介子共振，質(zhì)量為4,430MeV。這個(gè)粒子內含的夸克為cd，因此可以候選為由四個(gè)夸克組成的四夸克。2014年，大型強子對撞機底夸克（Large Hadron Collider beauty，LHCb）實(shí)驗團隊發(fā)現與確認Z(4430)粒子存在。由四個(gè)夸克與一個(gè)反夸克組成的五夸克可能會(huì )存在，但是至今為止，尚未有實(shí)驗證據確切地證實(shí)存在，不過(guò)2015年七月的新數據分析可能證實(shí)它的存在。在所有強子之中，只有質(zhì)子是穩定的，束縛于原子核內的中子也是穩定的，其它種類(lèi)的強子在普通狀況都是不穩定的。自由中子會(huì )進(jìn)行衰變，半衰期約為880秒。在實(shí)驗方面，強子物理學(xué)研究通常會(huì )將質(zhì)子或像鉛一類(lèi)的重元素原子核碰撞在一起，然后分析產(chǎn)生的粒子射叢。
在1962年國際高能物理大會(huì )的全體會(huì )議里，列夫?奧肯發(fā)表演講提議創(chuàng )建術(shù)語(yǔ)“hadron”，
盡管這篇報告論述的是弱相互作用，我們會(huì )時(shí)常談到感受強相互作用的粒子。這些粒子不只給出很多科學(xué)問(wèn)題，它們也造成了一個(gè)數與問(wèn)題。重點(diǎn)是“感受強相互作用的粒子”是一個(gè)很笨拙的術(shù)語(yǔ)，它并沒(méi)有使自己形成一個(gè)形容詞。因此，例如，衰變?yōu)楦惺軓娤嗷プ饔玫牧Ｗ颖环Q(chēng)為“非輕子的行為”。這定義并不精確，因為“非輕子的行為”可能指稱(chēng)的是“光子的行為”。在這篇報告里，我將稱(chēng)呼“感受強相互作用的粒子”為強子，其對應衰變?yōu)閺娮拥男袨椋ㄏＥD語(yǔ)“?δρ??”表示為“大”、“重”的意思，而“λεπτ??”表示為“小”、“輕”的意思）。我希望這術(shù)語(yǔ)會(huì )在未來(lái)被證明使用很方便。 —列夫?奧肯，1962年
每一種強子的總色荷為零。例如，一個(gè)介子的綠色與品紅色（反綠色）箭矢相互抵銷(xiāo)成為白色；一個(gè)重子的紅色、綠色、藍色箭矢相互抵銷(xiāo)成為白色；一個(gè)反重子的黃色（反藍色）、品紅色（反綠色）、青色（反紅色）箭矢相互抵銷(xiāo)成為白色。
根據夸克模型，強子的性質(zhì)主要是決定于其價(jià)夸克，例如，質(zhì)子是由兩個(gè)上夸克與一個(gè)下夸克所組成；上夸克的電荷為+2?3，下夸克的電荷為?1?3，所以，質(zhì)子的電荷為+1。
每一個(gè)夸克都帶有色荷，這色荷可以為紅色，綠色或藍色，而強子的色荷必需為零，即強子的顏色必需為“無(wú)色”或“白色”，這是因為一種稱(chēng)為夸克禁閉的物理現象。最簡(jiǎn)單達成這目標的方法有兩種：
組成重子的三個(gè)夸克必須帶有不同的色荷。
組成介子的一個(gè)夸克與一個(gè)反夸克必須帶有相反的顏色，例如，假若夸克帶有紅色，則反夸克必須帶有反紅色。
更進(jìn)一步分析，強子并不只是由兩個(gè)或三個(gè)夸克組成，這是因為強相互作用的能量，即傳遞強相互作用的膠子可能會(huì )擁有足夠能量來(lái)產(chǎn)生共振，而這共振是由帶質(zhì)量夸克所組成的：
；
其中，是夸克的質(zhì)量。
因此，數量比率為1:1的虛夸克與虛反夸克，形成了大多數帶質(zhì)量粒子在強子內部。兩個(gè)或三個(gè)價(jià)夸克是額外多余部分。由于虛夸克不是穩定的波包（量子），而是非規律的暫時(shí)性現象，辨識哪個(gè)夸克是實(shí)夸克，哪個(gè)夸克是虛夸克，這動(dòng)作并不具有實(shí)際意義，只有額外多余部分才可從外部觀(guān)察得到。
如同所有亞原子粒子，每個(gè)強子都被分派一個(gè)量子數對應于龐加萊群的表示：JPC(m)；其中，J是自旋量子數，P是內秉宇稱(chēng)，C是正反共軛（電荷共軛），m是粒子質(zhì)量。注意到強子的大部分質(zhì)量不是由價(jià)夸克所貢獻，而是因為質(zhì)能等價(jià)，大部分質(zhì)量是從強相對作用的能量所貢獻的。強子也帶有味量子數，例如，同位旋、奇異數、頂數、底數、粲數等等。所有夸克都帶有一種加性的守恒量子數，稱(chēng)為重子數B；夸克的重子數為+1?3，反夸克的重子數為?1?3，因此，重子的重子數為1，介子的重子數為0。
強子的激發(fā)態(tài)稱(chēng)為“共振”；每一個(gè)基態(tài)強子都可能對應于幾個(gè)激發(fā)態(tài)。在粒子物理實(shí)驗里，可能會(huì )觀(guān)察到幾百個(gè)共振；通過(guò)強相對作用，它們很快地會(huì )衰變，大約在10?24秒內。
在某些相態(tài)里，強子可能會(huì )消逝無(wú)蹤，例如，在非常高溫與高壓狀況，除非有足夠多風(fēng)味的夸克，量子色動(dòng)力學(xué)的理論預測，夸克與膠子會(huì )逃出強子的禁閉，因為能量越高，強相對作用的耦合越弱，這性質(zhì)稱(chēng)為漸近自由，已被實(shí)驗證實(shí)在1 GeV與1 TeV能量區間成立。
由輕夸克（上夸克、下夸克和奇夸克）中任意三個(gè)夸克組成的自旋1?2重子，這八種最輕的重子形成為輕夸克的重子八重組。 
重子是由三個(gè)夸克組成，是自旋為1?2費米子。每一個(gè)夸克的重子數為1?3，所以，重子的重子數為1。最為人知的重子是質(zhì)子與中子。
物理學(xué)者假設，除了三個(gè)夸克以外，還擁有一對夸克與反夸克的奇異重子存在。這種重子稱(chēng)為五夸克，處于五夸克態(tài)。2000年代曾提出幾個(gè)候選五夸克，但是更深入研究發(fā)現它們并不存在。這結果不排除未來(lái)可能找到五夸克的可能性，只是排除了這些候選五夸克。
每一種重子都有其對應的反重子，假設將重子里的每一個(gè)夸克用其反夸克取代，則可得到這反重子。例如，質(zhì)子是由兩個(gè)上夸克與一個(gè)下夸克組成，它的反粒子是反質(zhì)子，是由兩個(gè)反上夸克與一個(gè)反下夸克組成。
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