c?克（Charm Quark）

?成	基本粒子
系	?米子
代	第二
基本相互作用	强相互作用 ， 弱相互作用 ， ?磁相互作用 ， 引力相互作用
符?	c
理?	格拉肖 ， 李爾普羅斯 ， 梅安尼 （1970年）
??	里克特 團隊（1974年） 丁肇中 團隊（1974年）
?量	6990204277502092499♠ 1.275 +0.025 ?0.035   GeV [1]
衰?粒子	奇?克 （~95%） 下?克 （~5%） [2] [3]
電荷	+ 2 / 3 e
色荷	Yes
自旋	1/2

在 粒子物理學 的 標準模型 裡有六種 ?克 ， c?克 （charm quark，台?? 魅?克 ，中?大?又? 粲?克 ^{[註 1]} ）是其中一種，其?五種分別? 上?克 、 下?克 、 奇?克 、 頂?克 、與 底?克 。c?克的符??
c
。c?克的反粒子被??“反c?克”。 ^{[5] :49}

c?克與奇?克是 第二代 ?克 的成員，c?克的?量? 6990204277502092499♠ 1.275 +0.025
?0.035   GeV ， ?荷 ?+ 2 / 3   e 。 ^[1] 如同其??克，c?克是一種 自旋 ? 1 / 2 的 費米子 ，會感受到所有四種相互作用： 引力相互作用 、 電磁相互作用 、 弱相互作用 、 ?相互作用 。在?多種 ?子 裡都含有c?克，例如， D介子 、 粲Σ重子 等。

1970年，哈佛大學物理?授 ??登·格拉肖 和他的兩個博士後 約翰·李爾普羅斯 、 ?西恩·梅安尼 ??c?克存在。c?克和?的反粒子可以組成 J/ψ介子 ，其在1974年分別由 布?克海文?家??室 的 丁肇中 和 史丹福直線加速器中心 的 伯?·里克特 分??立??。在 粒子物理學 ?史上，?發現被??“十一月革命”。

歷史 [ ?? ]

理論預測 [ ?? ]

1964年， 謝爾登·格拉肖 與 詹姆斯·比約肯 猜測，除了上?克、下?克和奇?克以外，還存在有第四種?克。這是因?在輕子與?克之間有些奇特奧妙的相似之處：已發現的 輕子 有四種，分別? 電子 、 電微中子 、 ?子 、 ?微中子 ，而已發現的?克有三種，分別?上?克、下?克、頂?克，?什?有四種輕子，但只有三種?克，假若有四種?克，那豈不是更美好？ ^{[5] :42-43} 他們還特別給這假定存在的?克取名?「c?克」。 ^{[6] :200} 然而，?們的猜測?未受到重視，因?缺乏實驗支持。 ^{[7] :345} 按照在那時期的主流理論，
K 0
應該會通過發射中性 Z?色子 ，在過程中改變粒子的 奇異數 ，從而製成
μ −
與
μ +
，這過程稱? 味改?的中性流 （ 英? ： flavor changing neutral current ） 過程。可是，已經十年了，仍舊沒有任何實驗?到這衰變過程的?跡，不知道?甚?這過程被壓抑地異常罕見。

關於c?克存在的理論預測歸功於格拉肖、李爾普羅斯、梅安尼。 ^{[8] :247-248} 他們在1970年提出了 GIM機制 ，其通過引入第四種?克來壓抑味改?的中性流過程。
K 0
可以通過發射中性Z?色子變換成
μ −
與
μ +
，也可以通過發射中性Z?色子變換成粲粒子，由於這兩種衰變路徑相互抵消，因此導致中性流過程被壓抑。 ^{[8] :250} 。格拉肖對於c?克理論非常有信心，他在一場於1974年?辦的國際會議裡誓言，如果在兩年內未?到c?克，他就會把他的帽子吃掉！ ^{[6] :202 [8] :266}

實驗發現 [ ?? ]

1974年11月11日， 布?克海文?家??室 的 丁肇中 實驗團隊和 史丹福直線加速器中心 的 伯?·里克特 實驗團隊分??立?? J/ψ介子 。 ^{[7] :346} 丁肇中實驗團隊做實驗將高能量 質子 朝著 ? 標?射擊，在?撞?物中，尋? 正負電子對 ，從?究這些粒子對，可以推斷出母粒子的性質。1974年9月?們?到總能量?3.1GeV的正負電子對出現頻率非常多，這意味著一種帶質量的新粒子被大規模製成。丁肇中做實驗非常小心謹?，學術名譽甚佳，不願意發表任何錯誤結果，由於?未能確定這實驗結果不是某種錯誤電子信號。之後幾周，丁肇中?密地分析核對他的實驗數據，?了要確定這結果是否屬實，?且不讓其他?究團隊?奪頭功。 ^{[6] :1}

在史丹福直線加速器中心 ，里克特實驗團隊設計與建成了一種新型 對撞機 ， 史丹福正負電子非對稱環 （ 英? ： Stanford Positron Electron Asymmetric Rings ） （SPEAR），在這對撞機裡，電子與正電子以相反方向轉動與?撞。 ^[9] 11月10日，他們在3.105GeV?到?多粒子被製成的事件，意味著一種新粒子被發現，他們將這粒子命名?「ψ介子」，?且決定明日發布這消息。那日，丁肇中恰巧要去SLAC 開會，他知悉里克特實驗團隊發現新粒子的消息後，立刻決定也將自己團隊的發現公諸於世，?且將這粒子命名?「J介子」。 ^{[8] :272}

11月11日早上8點鐘，丁肇中與里克特在SLAC實驗室主任 沃爾夫岡·?諾夫斯基 的辦公室會面，經過一番溝通後，才??楚他們發現的新粒子是同樣一種粒子，?管他們使用不同的方法。 ^{[6] :5-6} 他們立刻將他們的實驗結果分別寫成兩?報告，發表在《物理評論快報》的12月?期刊。 J/ψ介子的發現在粒子物理學裡引起一場小革命，後來被稱?「十一月革命」， ^{[6] :6} 因?J/ψ介子被視?是間接展現出c?克的存在，實際而言，c?克與反c?克共同組成了J/ψ介子，換句話說，十一月革命發現了c?克，其意味著 量子色動力學 與 ?克模型 理論?不是紙上空談，由於c?克的發現， ?子 被證實是由?克組成。 ^{[7] :346}

注? [ ?? ]

參考文獻 [ ?? ]

? ? ? 粒子物理學 基本粒子 ?米子 ?克 u u d d c c s s t t b b 輕子 e - e + μ - μ + τ - τ + ν e v e ν μ v μ ν τ v τ ?色子 ?量?色子 H ?范?色子 γ g W ± Z 0 ?合粒子 强子 重子 Δ 核子 p p n n 超子 Λ Σ Ξ Ω 介子 π K ρ J/ψ ? D B 未??介子 θ T ?克偶素 其? 原子核 原子 超原子 奇異原子 ?子偶素 ?子偶素 ??子偶素 介子偶素 （ 英? ： Onium ） 介子原子 超子原子 反? 介子核 超核 重味超核 分子 ?子 假想的基本粒子 超對稱粒子 超規範子 超膠子 超引力子 超光子 超荷子 超中性子 其他 超希格斯粒子 超費米子 超軸子 超?子 其? 任意子 ?子 加速子 快子 A 0 G m X Y W' （ 英? ： W′_and_Z′_bosons ） Z' （ 英? ： W′_and_Z′_bosons ） 普朗克粒子 ??拉?粒子 鬼 斯格明子 惰性中微子 大?量弱相互作用粒子（WIMP） 假想的?合粒子 奇異?子 奇異重子 五?克態 七?克? R-重子 奇異介子 四?克? 六?克? （ 雙重子態 ） 膠球 混?? 其? 介子分子 （ 英? ： Mesonic molecule ） 坡密子 奇?子 （ 英? ： odderon ） ??克 （ 英? ： Diquark ） 準粒子 達維多夫孤子 （ 英? ： Davydov soliton ） 量子滴 （ 英? ： Dropleton ） 激子 空穴 磁振子 聲子 磁??子 電漿子 電磁極化子 極子 旋子 （ 英? ： Roton ） 列表 粒子列表 奇?原子列表 准粒子列表 介子列表 重子列表 粒子??年表 物理?主?