空中楼阁理论|从空中楼阁到微观世界的理论基石( 三 )

1954年，这位年轻的中国人在普林斯顿做了一场关于这条方程的学术报告，而这场报告的会场里大师云集，俨然是一场华山论剑。其中，这里面就坐着前一年写出过同样概念的方程的泡利。当年轻的中国人在黑板上写下了他的新发现之后，却被坐在台下的泡利打断道：“方程描述的这个场的质量是什么？”泡利的问题简单却深刻，却像是内力浑厚的一阳指直戳了这条理论的软肋：它无法描述现实中有质量的粒子，而这一点泡利自己再清楚不过了。泡利本希望能见证一场精彩的见招拆招，但是中国人只尴尬地回答道：“我不知道……”
质量！质量到底到哪里去了？这是泡利最关心的问题。没有解决粒子质量的来源问题，一切美好的方程都是纸上谈兵。不出意外，这个年轻的中国人写出的方程在发表之后当时并没有引起学界的重视，这条理论在那之后的一段时间都被束之高阁。
这个年轻的中国人就是杨振宁，这条由泡利最先写出，后来被杨振宁和他的合作者罗伯特米尔斯（Robert Mills）重新发现的方程因杨振宁和米尔斯选择了发表而日后被一些人称作杨-米尔斯方程。

杨振宁和罗伯特米尔斯
只是当时的泡利、杨振宁和米尔斯可能都没有料想到，多年以后，这条本有缺陷的方程所描述的规范对称性竟成为了标准模型的基石之一。
基本粒子的“元素周期表”不同于泡利等人痴迷于研究物质间的相互作用，有另一批科学家此刻正沉迷于研究物质本身。
我们知道，这个世界上所有的宏观物体都是由无数的微小的叫做原子的百思特网粒子组成的。而原子则是由一个位于其中心极小的空间上的原子核和若干个在核外空旷的空间内绕核运动的电子组成。原子核内包含若干个紧密结合在一起的质子和中子，这些原子核内质子和中子不同的数目就决定了不同的原子有不同的物理性质。我们所熟悉的氧、碳、氢等等不同的原子就是靠它们原子核内质子的数量不同而表现出了不同的性质。
但是质子和中子就是组成物质的最小结构了吗？科学家们对此的认知逐渐随实验进展而产生了变化。在上个世纪五十年代，研究微观粒子实验的物理学家们发现，有少量的一些粒子表现非常奇怪，寿命比其他粒子长得多。
为了解释这些粒子的奇怪现象，在上个世纪六十年代初，以莫里盖尔曼（Murray Gell-Mann）为代表的粒子物理学家提出了夸克模型的概念，认为绝大多数粒子都只含有上夸克（up quark）和下夸克（down quark），而这些表现奇异的粒子的结构中则含有另一种与下夸克电荷一致的成分——“奇异夸克”（strange quark）。虽然这样一个包含三种夸克的夸克模型成功地描述了上个世纪六十年代所发现的几乎所有基本粒子的物理性质，然而这种带有分数电荷的假设无论如何在那个年代看来都有些许的疯狂。

夸克之父莫里盖尔曼
或许是为了淡化这一疯狂设想的严肃性，盖尔曼选择了用一个模仿鸭子叫声的荒诞名称“夸克”来命名他设想的粒子。甚至，在他提出夸克理论之初，他自己也只对他设想的粒子的名字设想好了发音，都没有一个固定的拼写。
在同一个时代，著名的物理学家理查德费曼（Richard Feynman）为了理解基本粒子的行为和分类提出了另外一种模型，叫做“部分子模型” 。夸克模型与部分子模型都可以解释一些粒子分类上的问题，所以直到在这之后的上个世纪六十年代末，粒子物理学界都还没有完全接纳夸克模型，连夸克模型的提出者盖尔曼都一直保持着谨慎小心的态度，表示夸克模型只是一个数学模型，并试图模糊化处理夸克是否真实存在的话题。甚至在斯坦福直线加速器中心（SLAC）在1968年发现质子内确实存在更深层次的次级结构时，科学家们仍然更愿意相信被发现的次级结构是部分子而非夸克。

理查德费曼
那么事情是如何出现转机的呢？夸克模型究竟是如何成为了粒子物理学家们的共识的呢？
在盖尔曼提出夸克模型后不久，谢尔顿格拉肖（Sheldon Glashow）和詹姆斯比约肯（James Bjorken）在盖尔曼的包含三种夸克的模型之上提出了第四种夸克存在的假设，格拉肖和比约肯把这个他们构想中的第四种夸克命名为“charm” 。charm这个词有“魔力，魅力，吸引力”的意思，格拉肖认为charm夸克的魅力可以让夸克模型更加的完善。