§123强子的夸克结构与强相互作用 核子有内部结构:高能电子散射 强子共振态 1.强子的夸克结构 将已知的强子按同位旋第三分量T3和奇异数S在二维平面上排 列,可以得到有完美对称性的分类图。所有这些图都可以由三个粒子 u、d、s(以及它们的反粒子)的简单结构(图12-10)耦合而成(图 1211)。这三种粒子可被认为是构成强子的基本单元,历史上被取名 为夸克,u、d和s被称为是夸克的三种味。夸克模型是1964年由盖尔 曼( Murry Gell-Mann)和茨维威革( George zweig)分别独立地提 出的
§ 12.3 强子的夸克结构与强相互作用 核子有内部结构: 高能电子散射 强子共振态 1. 强子的夸克结构 将已知的强子按同位旋第三分量T3和奇异数S在二维平面上排 列，可以得到有完美对称性的分类图。所有这些图都可以由三个粒子 u、d、s（以及它们的反粒子）的简单结构（图12-10）耦合而成（图 12.11）。这三种粒子可被认为是构成强子的基本单元，历史上被取名 为夸克，u、d和s被称为是夸克的三种味。夸克模型是1964年由盖尔 曼（Murry Gell-Mann）和茨维威革（George Zweig）分别独立地提 出的
自旋0介子 自旋1介子 S 1/-1/2 +1/2+1 -1/2 +1/2+1 T3 n +1/2+1 -3/2-1-1/2 +1/2+1+3/2 T A 自旋1/2重 Q 自旋3/2重子 图129介子和重子在同位旋对奇异数二维图上的排列
qq(自旋0或1) 1-121/2 +1/2+1 T du dds -3/2-1-1/2S +1/2+1+3/2 ddd d dds ud (自旋3/2) dss\-2 p uss 图1210基本的三夸克反夸克图 图12-11夸克反夸克耦合以及三夸克耦合
从强子的夸克结构中,可以得出夸克的一些基本性质。 表12-4夸克的基本性质 夸克自旋 电荷(e) 同位旋(T,T3) 重子数 奇异数 1/2 2/3 (12,1/2) 1/3 1/2 -1/3 (1/2,-1/2) 1/3 1/2 1/3 (0,0) 1/3
从强子的夸克结构中,可以得出夸克的一些基本性质。 表12-4 夸克的基本性质 夸克 自旋 电荷（ e） 同位旋（T, T3） 重子数 奇异数 u 1/2 2/3 (1/2,1/2) 1/3 0 d 1/2 -1/3 (1/2,-1/2) 1/3 0 S 1/2 -1/3 (0,0) 1/3 -1
当把三个相同夸克(比如uuu)耦合成总自旋3/2的强子基 态(l-=0)时,出现了三个全同费米子在同一个量子态上的 问题,违反了公认的泡利不相容原理。解决这个问题的办 法,是引入一个新的自由度—色,夸克可以在色自由度 上取不同的量子数的值:红(R)、蓝(B)和绿(G)比 如可被认为△是夸克组合 uRuBU。类似的,反夸克 带反色,同种色和反色相加为无色,三种色等量混合也为无 色。实验上至今没有观察到带色的粒子,这就是著名的“色 禁闭”现象。“色禁闭”要求我们在给出强子波函数时,色的 部分必须满足特定的要求。对于重子,夸克波函数写作: 佐t.vvv spin space flavor color (12.3-1)
当把三个相同夸克（比如uuu）耦合成总自旋3/2的强子基 态（l=0）时，出现了三个全同费米子在同一个量子态上的 问题，违反了公认的泡利不相容原理。解决这个问题的办 法，是引入一个新的自由度——色，夸克可以在色自由度 上取不同的量子数的值：红（ R）、蓝（ B）和绿（ G）比 如可被认为 是夸克组合 。类似的，反夸克 带反色, 同种色和反色相加为无色，三种色等量混合也为无 色。实验上至今没有观察到带色的粒子，这就是著名的 “ 色 禁闭 ”现象。 “色禁闭 ”要求我们在给出强子波函数时，色的 部分必须满足特定的要求。对于重子，夸克波函数写作： Δ++ GBR uuu )13.12( = spin space flavorΨΨΨΨΨ color −