夸克何时能解除“禁闭”？

您可能听说过“夸克”这个名称吧，这是西方人的习惯叫法，中国人则常常称它为“层子”。顾名思义，层子是相对电子、质子、中子这些基本粒子来说的，属于下一层次的粒子。“夸克”这个名称是由美国物理学家盖尔曼在1964年起的，据说“夸克”这个词是一本神话诗集中描绘的神鸟的一种鸣叫声，可能是盖尔曼在阅读这本诗集时移花接木，信口拈来的。

其实，夸克只是理论物理学家头脑中假想的一种粒子，他们设想，质子、中子以及其它一些微观粒子都是由夸克构成的，但是从1964年至今，几十年过去了，人们还没有看到过它的真面目呢！

在盖尔曼提出的夸克理论中，他假设存在三种夸克——“质子夸克”、“中子夸克”和“奇异夸克”，用这三种夸克来说明微观粒子构成的模型，取得了很大的成功。但是，由于物理学家至今还不能使夸克脱离其它微观粒子而独立存在，它只能像犯了错误的士兵被禁闭那样被幽禁在微观粒子中，所以，“夸克禁闭”成了当今粒子物理学的难题之一，这对哲学中关于物质无限可分的观点也是一次严峻的挑战。

几十年来，物理学家为了寻找自由夸克，绞尽了脑汁。每当一台新的高能加速器建成以后，首要的任务之一就是试图找到夸克。人们从海底搜索到月球，从古老岩石搜索到天外来客——陨石，就像寻找磁单极子一样来寻找自由夸克，可惜都没能获得成功。

有的物理学家把微观粒子设想成一只口袋，夸克永远被裹在这只口袋里，在这口袋的小范围内，它可以自由飞翔，但决不许脱离这个口袋，就是这个神秘的口袋把夸克同外界隔离开来。也有的物理学家把微观粒子设想成一口半径很小又很深的“井”，夸克过的就是这种坐“井”观天的生活，在“井”里它们都相当自由，运动速度也不快，可就是跑不出去。人们必须提供极大的能量，才能把它从“井”底拉出来，但是人们还没有办法产生这么大的能量，所以，夸克只能永远被禁闭在“井”里。直到有朝一日，人类创造了奇迹，夸克才能得到解放。

既然不能直接找到自由夸克，物理学家就改变了策略，企图间接地搜寻它。因为根据理论推测，夸克带有所谓的“分数电荷”，这使物理学家看到了一线希望。他们认为只要找到了“分数电荷”的携带者，那就是夸克的化身了。因此，物理学家在粒子加速器、宇宙射线、陨石、月球、地下深井和海底等许多地方张罗织网，到处寻找具有“分数电荷”的粒子，可是，除了个别有凝问的报道外，迄今还没有可靠的证据表明夸克能自由地存在，所有靠得住的实验得到的都是否定的结果。

正当物理学家兴致勃勃地到处寻找自由夸克的时候，半路杀出程咬金，在1974～1976年期间，有的物理学家发现，从理论上讲，除了前面讲过的三种夸克外，还应该有第四、第五和第六种夸克，还给它们分别取名为“粲夸克”、“上夸克”和“下夸克”，这么一来，原先就相当玄乎的夸克理论就变得更复杂了。尽管如此，物理学家们都已经开始考虑比夸克更下一层次的粒子了。西欧核子研究中心的德·罗杰拉已经为组成夸克的粒子起名叫“格里克”，当然目前还仅仅停留在理论探索阶段，因为人类什么时候能够解除夸克的禁闭，至今还是个谜！