池网科技 一、 质子、中子不是点状粒子
对于物质结构的探索是科学的重要任务，自从有人类出现， 这种探索从来没有停止过。在19 世纪，人们逐渐弄清楚物质是 由分子原子构成的。1932年查德威克发现了中子，人们认识到原 子核应由质子和中子构成。人们对物质结构的研究就如剥笋一样 层层盘剥下去，每一个层次的发现，都是对物质结构认识的深化。 在原子核层次下面，质子和中子是否还有其内部结构呢？
质子和中子不是点粒子，它们都具有内部结构。在30年代， 理论物理学家认为作为核子的质子和中子是基本粒子，应该象点 粒子，根据狄拉克的相对论性波动方程，质子的磁矩是一个单位 核磁子，中子由于不带电，因而磁矩是零。但出乎意料的是，实 验家斯特恩测得的质子磁矩却为5.6个单位核磁子，中子磁矩也不 是零，而是-3.82个单位核磁子，与点粒子理论相悖。这些都清楚地 说明质子、中子并不是我们想象的那样简单，它们可能是具有内 部结构的。60年代，霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子，证明 核子电荷呈弥散分布，核子的确具有内部结构[1]。既然核子并 不是点粒子，那么其内部的物质是怎样分布的呢？也许有三种情 形：或者核子内有一个硬核，核子象一枚桃子；或有许多颗粒， 象石榴一样有许多子；或没有颗粒，疏松如棉絮状。具体属哪一 种情形，要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定。
深度非弹性散射实验指用极高能电子去撞击质子或中子，使 后者激发到一个个分立的能级即共振态，甚至达到使π介子离化 出来的连续激发态。非弹性散射实验会改变质子、中子的静止质 量。实验表明，质子、中子内部有一个个点状的准自由的粒子， 它们携带有一定动量和角动量。那么质子、中子内的这些点状粒 子是什么呢？具有些什么性质？
二、 夸克模型
1964年，美国科学家盖尔曼（见右上图）提出了关于强子结 构的夸克模型。强子是粒子分类系统的一个概念，质子、中子都 属于强子这一类。“夸克”一词原指一种德国奶酪或海鸥的叫声。 盖尔曼当初提出这个模型时，并不企求能被物理学家承认，因而 它就用了这个幽默的词 。夸克也是一种费米子，即有自旋1/2 。 因为质子中子的自旋为1/2，那么三个夸克，如果两个自旋向上， 一个自旋向下，就可以组成自旋为1/2的质子、中子。两个正反 夸克可宰槌勺孕
