夸克和轻子之间存在内在联系吗？

迄今为止，人们已发现300多种“基本”粒子，而且新的粒子还在继续发现。这些粒子中，除光子外，少数是轻子，绝大多数是强子。由于强子均是由夸克（我国科学家称之为层子）和传递强相互作用的胶子所组成，所以强子不是基本的。以今天的认识水平来看，似乎夸克、轻子、光子、胶子以及尚未发现的引力子、中间玻色于等规范粒子和“古怪”的黑格斯粒子才是基本粒子家族中的成员。如今，不少人已把夸克和轻子看作为这一家族中的主要角色，有的科学家甚至说：“今日的基本粒子物理学最好说成为轻子—夸克物理学。”

今天，还没有任何实验迹象表明夸克与轻子有内部结构，但是它们之间确实存在着某些对称关系。

在弱电统一规范理论的基础上，对应于6种轻子及其反粒子（其中只有yf的正反粒子尚未发现），相应地可能存在6种夸克及其反夸克。实验已发现，b5种夸克及其反夸克，多数粒子物理学家认为，至少还应存在第六种夸克—t夸克与尚未发现的yt相对应，并预料终究会找到的。科学家们还推论：建造宇宙的砖块是6种轻子、6种反轻子，和与它们对应的6种正夸克、6种反夸克、共24种自旋的费米子。

夸克与轻子之间似乎是存在着一一对应关系。请看；轻子只有－e和。两种电荷态，夸克也仅有＋e和－e两种电荷态。轻子有三种类型：第一代（二）、第二代（兑）和第三代（畏）。夸克呢，看来似乎也是三代，第一代，第二代，第三代。它们之间彼此对应分别构成一代弱旋双重态。科学家总认为中微子没有静止质量，但最近有实验表明中微子的静止质量不一定为0，这更加深了科学家们对轻子—夸克之间存在着内在联系的推测。

上述对称性表明，每一代轻子与夸克都重复着前一代的主要物理性质：电荷、自旋和弱旋等构成所谓“代模式”的物理图像，它是夸克和轻子的周期表。如果说元素周期表是原子内部结构规律性的反映，那么轻子和夸克的“代模式”可以说是它们内部规律性的强烈暗示。如果它们确有内部结构的话，那部将是由物理实体构成的。即轻子与夸克是由更基本的元粒子组成的。

根据上述的推测，从20世纪60年代起至今已有多种夸克和轻子模型相继问世。至于构成轻子和夸克的元粒子名称叫法不一，有称之为亚夸克、前夸克或前子、初子（Rishon：取义于希伯来语“第一”、“初始”之意），也有称之为“奎斯”（quips摘取英语在夸克内部“quarksinnerparts”的词头而成，此词又有“古怪”之意），阿尔法o（alphons希腊文第一字母。的谐音）等等。我国的科学家称之为“亚层子”。科学家们提出的亚夸克模型真是五花八门。1974年美国“物理学报”发表了J.C.帕堤和萨拉姆的论文，提出构成轻子和夸克的亚夸克模型。日本的松本也提出了类似的亚夸克模型，但不包括轻子结构的模型。1977年，日本东京大学核物理研究所寺泽英纯教授在帕坦一萨拉姆的亚夸克模型基础上提出了另一种亚夸克模型，其特点是，夸克；味子色子、代子，这些味子、色子和代子均是自旋为＋的亚夸克。还有许多亚夸克模型和夸克结构模型，但由于缺少实验依据，这些模型的建立有很大的任意性。尽管各种模型是千姿百态，但相同之处极少。唯一的共同点是：都认为夸克和轻子是由更基本的粒子组成的。在这些模型中，有的认为夸克和轻子同属于一个微观层次，而且往往一讨论规范粒子和黑格斯粒子的复合模型，这叫做“全结构学派”。有的认为夸克和轻子并不属于同一微观层次，认为轻子要比夸克处于更深的微观层次，这叫做“半结构学派”。此外还有规范粒子和黑格斯粒子的复合模型。

总之，亚夸克理论的研究已有多年，但距成为一门严格的科学理论为时尚早，目前仍处于探索和尝试阶段。“路漫漫其修远兮，吾将上下求索”。

尽管在亚夸克的研究中困难很大，但在实验领域中已有证据强烈暗示轻子和夸克是有结构的。在理论工作中，各种尝试亦已使人们相信，亚夸克结构理论是能建立起来的。在这个新的微观层次上充满了新发现的可能性。