超炫漫话介子八重态及其科学概念解析

与“重子八重态”比翼双飞的科学概念，有介子八重态，如图1.4所示。重子八重态上文已经概述，什么是介子八重态呢？介子种类很多。自旋为零的介子有9 种，包括π 介子三种：π+、π0、π-；K介子三种：K+、K0、K-；η介子三种：η+、η0、η-。π 介子中，π0不带电，质量为电子的264 倍；另两种π 介子分别带有一个单位的正、负电荷，质量比π0介子稍大，为电子的273 倍。三种K 介子中，K+、K-分别带有一个单位的正、负电荷，质量为966.7mc；K0为电中性，质量稍大。三种η介子与上述两种介子的情况相仿。所有介子都参与强相互作用的弹性散射，生存时间很短，稍纵即逝，并且它们都由一个正夸克和一个反夸克构成。介子将质子、中子等强子紧密地结合在一起而形成原子核。

图1.4　介子八重态

八重态模型是美国科学家盖尔曼和以色列科学家奈曼于1961年共同提出的。他们认为，重子和介子皆可分成若干个族。每个族的粒子自旋和宇称都相同；质量可以不同但是具有确定的相互关系，同位旋和奇异数不同但是其数值皆由该族的特性决定。每种基本族都由八种基础性粒子组成。这有些象元素周期表，所有元素都可以按照原子序数由小到大的顺序排列起来，构成七个周期八个主族（当然，还有副族）。每一主族的元素从上到下电子层数依次增多，但最外层的电子数相同……

胶子是玻色子，传递夸克之间的相互作用。夸克通过交换胶子紧紧地聚在一起，构成强子。胶子共有八种：左旋正电两条、右旋负电两条、左旋磁力型引力型两条、右旋磁力型引力型两条。请见图1.5。“夸克胶子等离子体”这种物质形态存在于宇宙诞生的瞬间。该物质形态的“整体极化”理论由山东大学教授梁作堂、王新年等人于2017年8月提出，并有美国布鲁克海文实验室实验证实。(https://www.xing528.com)

图1.5　八种胶子的结构

36（不计量子数12 种）种夸克、12种轻子（电子e-、反电子 e+，μ子、反μ子，τ子、反τ子，电子中微子νe、反电子中微子，μ子中微子νμ、反μ 子中微子，τ 子中微子ντ、反τ 子中微子）共同组成费米子家族，以及13 种规范玻色子（光子、Z0，W±、八种胶子、引力子）共同组成沙粒、山石、海洋、地球、太阳、银河系、河外星系等大千世界。后来人们又发现了一种玻色子——黑格斯粒子。不过这并不是宇宙的全部。人类可视物质，包括科学仪器能够感知的物质，合起来仅占宇宙总质量的5%，还有22%的暗物质和73%的暗能量，科学家们正在探测。