《夸克与美洲豹》第三十节

本节介绍了量子场论中的费曼图与正反粒子对称性：每个粒子都有对应的反粒子，二者电荷相反、质量相同，中性粒子如光子是自身的反粒子。

本节介绍了量子场论中的费曼图与正反粒子对称性：每个粒子都有对应的反粒子，二者电荷相反、质量相同，中性粒子如光子是自身的反粒子。1928年狄拉克提出电子相对论性方程，暗示了正电子的存在，1932年由安德森和布莱克特在实验中发现。标准模型可看作量子电动力学的推广，其中还包含其他正反费米子和传递不同基本力的量子。

中子和质子并非基本粒子，而是由夸克构成。1963年盖尔曼将核子的基本成分命名为“夸克”，该词取自乔伊斯的小说。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子则由两个下夸克和一个上夸克组成，其电荷分别为2/3和-1/3。夸克除“味”外还有“色”的属性，分红、绿、蓝三种，中子和质子由三色夸克组成，对外呈现中性。夸克被永远禁闭在白色粒子中，无法单独探测。

夸克之间的强力由胶子传递，胶子对味不敏感但对色敏感，且自身带色，这与传递电磁力的中性光子不同。由此形成的量子色动力学（QCD）中，色力在大距离不衰减，像弦一样将夸克束缚在一起，解释了夸克禁闭现象。尽管夸克不能被直接观测，泰勒、肯德尔和弗里德曼通过高能电子束探测质子内部，证实了夸克的存在。