空中楼阁理论|从空中楼阁到微观世界的理论基石( 四 )

詹姆斯比约肯

谢尔顿格拉肖
我国著名的物理学家，曾教授过李政道、杨振宁等人的王竹溪先生把这类夸克的中文名翻译为“粲夸克”，“粲”这个字的意思有“美，鲜明”的意思，既和英文charm的发音相似，又表达了类似于英文原词的含义。而在如中国台湾地区等中文圈的其他地区，charm夸克则被更直白地翻译成了“魅夸克” 。
格拉肖和比约肯似乎是对数学上对称美的极致追求者，他们认为在盖尔曼等人的模型中既然有一个与下夸克类似的奇异夸克，那么就应该会有另一个和上夸克类似的夸克，不但如此，新的夸克的加入还能使得自然界最基本的相互作用之一的弱相互作用得到更好的描述。然而，他们的猜测在当时并未受到重视。
真正使得粲夸克的假设被更多的人重视起来的是1970年由格拉肖、约翰李尔普罗斯（John Iliopoulos）和卢奇亚诺梅安尼（Luciano Maiani）一起撰写的一篇论文，在这篇论文里他们一起提出更多粲夸克存在的依据。这篇论文中的理论观点后来就被以他们三人的姓的首字母来命名，被称为GIM机制。格拉肖对于粲夸克理论非常有信心，他甚至在一场于1974年举办的国际会议里立下flag，如果在两年内找不到粲夸克，他就会把他的帽子吃掉！

约翰李尔普罗斯

卢奇亚诺梅安尼
事情果然没有让格拉肖失望。就在他立下吃帽子赌局之后不久，几个实验团队就发现了一些有趣的新结果。1974年9月，位于美国布鲁克海文国家实验室的丁肇中实验团队利用将高能量质子朝着铍标靶射击，并从碰撞产物中，寻找正负电子对的方法，发现了一个奇特的信号：他们发现，总能量为31亿电子伏特的正负电子对出现频率非常多，这意味着一种带有31亿电子伏特的质量的新粒子被大规模地产生了出来。在粒子物理学家看来，质量与能量是等价的，而31亿电子伏特的能量相当于一个电子在31亿伏特的电压下所获得的能量。丁肇中的学术声誉非常好，做实验非常小心谨慎，他不愿意冒进发表任何可能有错误的结果。由于在粒子物理实验中，经常会有因仪器原因导致的干扰信号，在尚不能确定这实验结果不是某种错误电子信号之前，丁肇中团队都在秘密地分析核对他们的实验数据。
与此同时，在美国斯坦福直线加速器中心，伯顿里克特（Burton Richter）的实验团队设计与建成了一种新型对撞机——斯坦福正负电子非对称环（SPEAR），在这台对撞机里，电子与正电子以相反方向转动与碰撞。1974年11月10日，他们在31.05亿电子伏特的能量上也找到很多粒子被产生出来的事件，同样，这意味着一种新粒子存在的迹象，他们将这个新粒子命名为“介子” 。里克特迫不及待地想要将这项成果公诸于世，于是他们决定，在第二天发布这个消息。

伯顿里克特和丁肇中
无巧不成书，11月10日，就在里克特的实验团队发现他们新结果的当天，本来远在美国东海岸的丁肇中恰巧到了美国西海岸的斯坦福直线加速器中心开会。在这里，丁肇中得知里克特实验团队发现新粒子的消息后，发现里克特团队发现的新粒子与自己团队发现的新粒子的质量如此接近，他不得不怀疑两个团队是不是发现了同一种粒子。于是丁肇中决定不再犹豫，立刻也要将自己团队的发现公诸于世，并且将他们发现的粒子命名为“J介子” 。
11月百思特网11日早上8点钟，丁肇中与里克特在SLAC实验室主任办公室会面。双方对对方团队的新发现都表示了祝贺。经过一番沟通后，他们才确定了他们发现的新粒子果然是同样一种粒子。于是，他们立刻将他们的实验结果分别公之于众，并写成两份报告，同时发表在了《物理评论快报》的12月份期刊。因为两个团队分别独立发现并命名了新粒子，为了使得两人的贡献都得到认可，学界将这个粒子命名为J/粒子，这也是基本粒子家族中唯一一个由两个字母名字组成的粒子名字。
J/粒子的性质不同于以往发现的任何粒子，以至于只有格拉肖和比约肯在夸克模型下预言的粲夸克才能合理地解释J/粒子的存在。事实上，J/粒子是由一个粲夸克与一个反粲夸克共同组成。J/粒子的发现在粒子物理学界里引起一场不大不小的革命，后来被称为“十一月革命”，因为它意味着夸克模型理论并不是纸上空谈，由于粲夸克的发现，强子被证实是由夸克组成。