基本費米子被分成三代，每一代由兩個輕子和兩個誇克組成。第一代有上及下誇克，第二代有奇及粲誇克，而第三代則有頂及底誇克。過去所有搜尋第四代基本粒子的研究均以失敗告終，又有有力的間接證據支持不會有超過三代。

代數較高的粒子，一般會有較大的質量及較低的穩定性，于是它們會通過弱相互作用，衰變成代數較低的粒子。在自然中，隻有第一代誇克（上及下）是常見的。較重的誇克隻能通過高能碰撞來生成（例如宇宙射線），而且它們很快就會衰變；然而，科學家們相信大爆炸後，第一秒的最早部份會存有重誇克，那時宇宙處于溫度及密度極高的狀态（誇克時期）。重誇克的實驗研究都在人工的環境下進行，例如粒子加速器。

同時擁有電荷、質量、色荷及味，誇克是唯一一種能經受現代物理全部四種相互作用的已知粒子，這四種作用爲：電磁、引力、強相互作用及弱相互作用。對于個别粒子的相互作用而言，除非是在極端的能量（普朗克能量）及距離尺度（普朗克距離）下，引力實在是小得微不足道。然而，由于現時仍沒有成功的量子引力理論，所以标準模型并不描述引力。

粒子加速器被李安再次啓用，而這一次，李安将用他來揭開誇克的神秘面紗。

首先，是了解了誇克的自旋和弱相互作用。

自旋是基本粒子的一種内在特性，它的方向是一項重要的自由度。在視像化時，有時它會被視爲一沿着自己中軸轉動的物體（所以名叫“自旋”），但是由于科學家們認爲基本粒子應是點粒子，所以上述這個看法有點兒誤導。

自旋可以用矢量來代表，其長度可用約化普朗克常數?來量度。量度誇克時，在任何軸上量度自旋的矢量分量，結果皆爲+?/2或??/2；因此誇克是一種自旋1?2粒子。沿某一軸（慣例上爲z軸）上的旋轉分量。一般用上箭頭↑來代表+1?2，下箭頭↓來代表?1?2，然後在後加上味的符号。例如，一自旋爲+1?2的上誇克可被寫成u↑。

誇克隻能通過弱相互作用，由一種味轉變成另一種味，弱相互作用是粒子物理學的四種基本相互作用之一。任何上型的誇克（上、魅及頂誇克），都可以通過吸收或釋放一w玻色子，而變成下型的誇克（下、奇及底誇克），反之亦然。這種變味機制正是導緻β衰變這種放射過程的原因，在β衰變中。一中子（n）“分裂”成一質子（p）、一電子（e?）及一反電中微子（νe）。在β衰變發生時，中子（udd）内的一下誇克在釋放一虛w?玻色子後，随即衰變成一上誇克，于是中子就變成了質子（uud）。随後w?玻色子衰變成一電子及一反電中微子。

“誇克在粒子加速器之中高速運動，不過，貌似分離的不夠徹徹底底，還殘留着一些膠子啊！”

李安心裏頓時就是一突。

在提及誇克質量時，需要用到兩個詞：一個是“淨誇克質量”，也就是誇克本身的質量；另一個是“組誇克質量”。也就是淨誇克質量加上其周圍膠子場的質量。這兩個質量的數值一般相差甚遠。一個強子中的大部份的質量，都屬于把誇克束縛起來的膠子，而不是誇克本身。盡管膠子的内在質量爲零，它們擁有能量——更準确地。應爲量子色動力學束縛能（qcbe）——就是它爲強子提供了這麽多的質量。例如，一個質子的質量約爲938mev/c2，其中三個價誇克大概隻有11mev/c2；其餘大部份質量都可以歸咎于膠子的qcbe。

标準模型假定所有基本粒子的質量，都是來自希格斯機制。而這個機制跟希格斯玻色子有關系。頂誇克有着很大的質量，一個頂誇克大約跟一個金原子核一樣重（~171gev/c2），而透過研究爲什麽頂誇克的質量那麽大。物理學家希望能找到更多有關于誇克，及其他基本粒子的質量來源。

膠子和誇克密切相關，了解誇克，又要動到膠子，這可謂是一環扣一環啊！

想到這裏李安不由得暗罵，這個天王星人的科學家，真的就是給自己找麻煩啊！

分離膠子的技術，李安是有的，但是時間卻是要用的比較長，畢竟，膠子的膠這個字，可不是随随便便亂說的。

膠子，是理論上預言的誇克之間的色su(3)對稱性的規範場的量子，共八種，質量爲零，自旋爲媡，具有色量子數，被認爲是傳遞誇克之間的強相互作用的粒子。

在1968年的電子對質子的深度非彈性散射實驗中，就觀察到可能存在有膠子的迹象。實驗表明，質子中有着點狀的物質，然而，質子的能量，隻有一半由帶電的點狀物質所攜帶，其他一半則由中性的、無電磁相互作用的組分所攜帶。在誇克模型中，這些帶電的點狀物質被解釋作誇克，中性的組分就是膠子。在j/ψ粒子發現之後,又發現了一系列由正反c誇克構成的粲偶素。實驗上測得的粲偶素ηc(赝标粒子)和j/ψ粒子（矢量粒子）的壽命比，與由組成它們的正反誇克通過兩個或三個膠子進行衰變的圖像計算的結果相符。這可以作爲一種間接的佐證。

1981年，在高能正負電子對撞實驗中發現的三噴注現象，可以解釋爲正反誇克(q,悧)及膠子(g)引起的。更爲直接的證明，有待于膠球的發現。按目前的理論，雖然膠子有色，但由于膠子之間有相互作用，它們可以結合成“無色”的複合态─膠球。它們的質量的量級爲gev/c，其存在在實驗上的證實将有助于對膠子的進一步認識。

這個實驗過程，又是過了三年。

粒子加速器，擁有着無數的核能供給能源，也差點堅持不住了！

“轟隆隆！”

在誇克撞擊的時候，李安仔細的觀察着粒子加速器的變化！

“改變了，果然改變了.......不過，怎麽最後變成了誇克星？”

誇克星是由奇誇克物質組成，是一種假設的星體。理論上，奇誇克物質（簡稱奇物質）是在特别重的中子星裏形成的密度極端高的一種物質狀态。根據此理論，當構成中子星的中子因爲受到本身重力塌陷的高度壓縮，個别的中子會因此崩壞，組成中子的誇克會分離開來，進一步轉化成奇誇克，也就是“奇物質”。這時的星體就是直接由奇誇克緊密結合在一起所構成的“誇克星”或是“奇物質星”（簡稱“奇星”），整個星體幾乎可以看成單一的一顆巨大的中子。以質量和密度來分類，誇克星介于黑洞和中子星之間，如果再有足夠的物質（質量）加入誇克星裏，它之後會再繼續收縮塌陷而成爲黑洞。某些學說認爲“奇物質”可能就是黑暗物質。

“宏觀即微觀，果然是這樣嗎？看來，我有些了解了這個強子外殼的原理了！”

李安若有所悟的說道。

誇克星的結構其實很簡單,不像中子星那樣分爲很多層,其密度分布大緻爲常數。隻要質量不是太大,誇克星中心密度不到表面密度的兩倍,且面密度會在約1fm的尺度上速降爲零。這是由于整星體是強相互作用約束的體系,誇克由于色禁閉效應可能逃離表面太遠。星體内部除了誇克之外還存在電子。因電子隻受比強相互作用弱得多的電磁約束,所它們分布比較彌散,在誇克表面之外有一定延伸。因有誇克和電子保持電中性,這樣就不可避免地在誇克表面形成很強的電場。、

這一強電場的誇克星存在将一定程度上阻礙原子核與誇克物質之間的強作用,從而使得誇克星表面以上撐起一個最大質量約10e(-6)倍陽質量的殼層。如果誇克星果真具有這樣一個殼層,那麽它的輻射特征包括熱輻射和非熱輻射将與中子很難區分。然而,因誇克星誕生時具有強大的中微子光子輻射場,且擁有強磁場并快速自轉,一般情況下很難形成這種殼層。

沒有殼層、表面直接裸露于星際空間的奇異星稱爲裸奇異星。裸奇異星表面粒子具有強的束縛能；而脈沖星某些射電輻射特征可能表明表面粒子束縛能遠比中子星高。如果進一步認爲其内部的誇克物質呈現固态,那麽這種固體裸奇異星的表面輻射特性或許應該類似于金屬,電子處于連續态。至今沒有明确探測到原子譜線可能就反映了這一屬性。固态奇異星類似剛體，可以表現出長期進動。另外，當固态奇異星内部應力積累到一定程度時或許發生應力迅速釋放,從而導緻星震。固态奇異星星震會導緻兩種後果:轉動慣量的突然改變和能量包括彈性能和引力能等的快速釋放。前者可能與觀測到的自轉突跳glitch有關,而後者可以解釋一類天體（軟r射線重複暴）巨大高能射線耀斑現象。

這，應該是人制造的最小的誇克星把！(未完待續。。)