你身体里夸克的每一个原子,原子核里那些质子和中子,其实都不是实心的铁疙瘩。它们内部住着更小的东西是夸克。

没错。就是那种名字听起来像零食、实际却霸占了宇宙基本粒子榜单的怪咖。夸克这个词源自詹姆斯·乔伊斯小说里的奇怪鸟鸣声,物理学家盖尔曼随手一用了,结果这名字比任何正经术语都传神。夸克有个让人抓狂的怪癖宇宙。永远,不单独出门。你没法从质子里硬拽出一个上夸克或下夸克了,就像你没法从一锅炖烂的土豆里捞出一块完整的土豆皮。物理学家管这叫“色禁闭”。

想观察孤独的夸克?省省吧的,你越用力拉,胶子场就越把夸克粘得死死的。

2012年科学家在大型强子对撞机里撞出过一种叫“五夸克态”的粒子,那已经是夸克们能凑在一起的最大狂欢了,玩伙再多一个?门儿都没有。目前我们已知六种夸克,上、下、粲、奇、底、顶了。名字一个比一个怪,质量却相差悬殊。

顶夸克重得像头河马,上夸克轻得跟片羽毛似的。你可能会问,这跟日常生活有什么关系啊?关系大了去了。原子核里的上夸克和下夸克靠强力绑定,强力捉迷的残力又恰好让质子和中子黏在一起,这才有了原子、分子、你手里的咖啡杯。要是夸克质量稍有偏差。

氢原子根本没法在恒星里聚变了,宇宙早就成了一锅冰冷的光子汤。

我小时候看科普书,总以为夸克是三个一排坐在质子里,像电影院观众那样安安静静的。才知道完全不是那么回事。夸克在极小的空间内高速乱窜,还不断交换胶子,动量变化之剧烈了,连海森堡都会觉得头疼。更离谱的是夸克质量只占质子总质量的不到2%。剩下98%全是夸克动能和胶子场的能量。你的体重基本是“能量”的功劳,夸克本身只是个引子。有意思的是夸克虽然脾气古怪,却在塑造宇宙这件事上格外配合。

早期宇宙温度极高的,夸克自由自在地飘着,像一锅稠密的夸克胶子等离子体。宇宙匆匆冷却几微秒后吧?夸克们就乖乖抱团,锁进质子和中子。

大型强子对撞机这几年好不容易重现了那锅原始浓汤吧?结果夸克们又摆出爱搭不理的姿态。数据里充满了锯齿般的噪声,逼得物理学家们天天熬夜分析。没办法。谁让夸克是宇宙里最会玩捉迷藏的小家伙呢?