上節課我們說了，人們在宇宙線中發現了兩類粒子，一類是K介子，包括K 、K0、反K0和K-，一類是重子，包括Λ、Σ 、Σ0、Σ-、和Ξ0 、 Ξ-，在加上我們以前就知道的兩個重子：質子和電子，以及三個π介子：π 、π0和π-，這些粒子都屬于強子，因為它們都參與強相互作用，所以我們叫它們強子

其中除了質子以外，剩下的粒子都不穩定，都會發生衰變，有些壽命長，有些壽命短，比如中子在其中的壽命最長，平均能存活12分鐘左右，最短命的粒子是∑0，它的壽命隻有7.4×10^－20秒。

這麼短的時間，是完全沒有辦法直接測量的，就算是∑0從誕生以後就以光速在飛行，它能飛的距離也會小到無法測量，那問題是既然都沒有辦法測量，那我們又是如何知道這些短壽命粒子的壽命的？

其實這些粒子的壽命還不算最短，看過前面内容的同學應該還記得，一個粒子在衰變的時候它的産物中如果有輕子，比如有中微子的參與，我們認為這是由弱力控制的衰變。

如果衰變産物中有光子的參與，我們就認為這是由電磁力控制的衰變，如果衰變産物中隻有強子，那我們認為這是由強力控制的衰變。

由于強力是作用力中最強的，所以由它控制的衰變會非常的劇烈，換句話說就是這種粒子的壽命會更短，能夠達到10^-24秒~10^-22秒，這個區間。

那我們上面說的那些強子不是由弱力控制的，就是由電磁力控制的衰變，那接下來我們要提到的粒子就是由強力控制的衰變。

這些粒子發現的時間大約是在上世紀的50年代初，人們在用π 介子撞擊質子的時候就發現，随着π 能量的增加，碰撞的截面會不斷的提高，但是當π 的能量達到一定的程度以後，碰撞截面就會下降。

如果我們以π 介子和質子的總能量作為橫坐标，把π 和質子的碰撞截面做為豎坐标，把上面的關系體現在坐标圖上就是我們現在看到的樣子。

圖中的實線就是π 介子和質子的碰撞截面，随着總能量變化的曲線，可以看出

，曲線在能量為1232Mev的附近出現了明顯的高峰，這個峰就意味着有新粒子的誕生，也就是說，π 和質子散射過程其實是這樣，在能量為1232Mev的情況下，質子會先吸收π 介子，然後變成一個新粒子，這個新粒子又會在極端的時間内衰變變回π 和質子。

這個新粒子被取名的Δ ，那為什麼是兩個加号呢？因為它攜帶兩個單位的正電荷，那這個粒子的質量是多少？其實就是1232Mev，因為知道π 和質子總能量正好等于這個能量時，才會誕生Δ 。

那這個粒子的壽命是多少？像剛才說的，這我們沒辦法直接測量，但是我們可以算出來，還是剛才那張圖，如果你仔細看的話，就會發現産生Δ 的峰并不是尖銳的，而是圓滑的且有一定的寬度，那這個峰的寬度所對應的能量大約就是120Mev，這就說明Δ 的能量的不确定範圍是120Mev了。

這個不确定範圍，是不是聽起來很熟悉，是不是想到海森伯的不确定性原理，能量的不确定範圍乘以時間的不确定範圍要大于等于h把/2。因此我們就能知道Δ 的壽命就是5.7×10^-24秒，這就是我們測量短壽命粒子的方法。

那從圖中還可以看出，虛線是π-介子和質子的碰撞，它在同一能量處也有一個峰，說明這也産生了一個新粒子，且這個新粒子的質量跟Δ 差不多，這種新粒子叫Δ0。

然後我用π 撞中子，發現了Δ 、用π撞中子發現了Δ-，齊活了！我們發現了Δ 、Δ 、Δ0和Δ-，很明顯根據以往的經驗，這又是同一種粒子的不同電荷狀态，也就說這四種粒子夠了一個新的電荷四重态，它們的自旋為3/2，同位旋也是3/2，同位旋第三分量分别為 3/2、 1/2、-1/2和-3/2。

這隻是四種新粒子，那到了60年代初，人們就在粒子的散射中發現了大量的新粒子，一時間希臘字母都不夠用了，它們都是強子，數量多大三百多種。

下面我們就說下幾種常見的強子，其中有九種介子，這些介子的自旋為1，稱為矢量介子，包括ρ 、ρ0、ρ-、K* 、K*0、反K*0、K*-、ω和ф。

可以看出，其中ρ 、ρ0、ρ-，這是三個電荷多重态，同位旋是1，I₃分别是 1、0和-1，K* 、和K*0，是兩種電荷狀态，同位旋是1/2，I₃分别是 1/2和-1/2.

反K*0、K*-是兩種電荷狀态，同位旋也是1/2，I₃也是 1/2和-1/2，ω和ф沒有電荷多重态，它們的同位旋為0。

除了這九種矢量介子以外，還有九種重子，包括Σ*-、Σ*0和Σ* ，還有Ξ*-和Ξ*0，當然也包括我們上說的Δ 、Δ 、Δ0和Δ-。這九種重子的自旋都是3/2，重子數為1。

同樣的我們也能夠知道，這Σ*-、Σ*0和Σ* 是同一種粒子的電荷三重态，同位旋是1，I₃分别是 1、0和-1。

Ξ*-和Ξ*0是同一種粒子的電荷二重态，同位旋是1/2，I₃分别是-1/2和 1/2。通過上節課我們說的定義奇異數的公式，S=2（Q-I₃）-B，我們也可以算出這個粒子的奇異數，同時也能算出它們的超荷數。

好，現在我們就把一些常見的強子就說完了，那知道了這麼多的強子，它們是不是所謂的基本粒子呢？這科學家肯定不相信這是基本粒子，因為這些粒子數量太多了，造物主創造的世界不可能這麼雜亂無章的，因此接下來的工作就是揭開強子内部的結構之謎，那最重要的突破點就是我們一直強調的量子數，這就是為啥我一直在說什麼同位旋啊、奇異數、I₃，因為這些粒子的量子數之間有着非常強的對稱性，從中我們就能看出一些規律，那些下節課我們再說有這些強子構成的八重态和十重态。

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