科普慕课｜强子也有结构？有且并非单一

　　基于17个基本粒子的粒子物理标准模型可以相当好地解释我们可见的物质世界，但还有很多待解之谜。比如，构成原子核的质子和中子（统称强子）内部结构究竟是怎样的？这正是当前物质微观结构研究的最前沿，也蕴含着对科学探索本质的思考。

　　【内容要点总结】

　　一、强子结构的前沿挑战

　　经典夸克模型的局限：将质子简单视为三个夸克的图像已不适用。实验发现存在“质子自旋危机”（夸克自旋之和不等于质子自旋）、“海夸克”分布不对称等问题。

　　新的结构图像：质子内部动态复杂，存在大量由胶子“涨落”产生的夸克-反夸克对。质子有相当概率处于五夸克等多夸克态，而非固定的三夸克态。夸克禁闭的机制也远比“无限强的弹簧”图像复杂。

　　多夸克态的寻找与争议：寻找确凿的四夸克态、五夸克态是研究热点。中国科研人员利用北京正负电子对撞机，在粲夸克相关领域做出了领先世界的发现（如Zc(3900)），为理解强子结构打开了新窗口。

　　二、大科学装置与未来方向

　　中国的高能物理贡献：北京正负电子对撞机是我国第一台高能加速器，在粲夸克与τ轻子物理研究方面是全球最好的实验室之一，产出了多项重要成果（如发现五夸克态），并培养了大批高能物理人才。

　　未来的研究工具：国内外正在建设或规划新一代实验装置，如更高能量的电子-质子对撞机、大型中微子探测器等，将从不同角度继续深入探究强子内部结构和中微子奥秘。

　　【专家简介】

　　邹冰松，清华大学教授，粒子物理与核物理学家，中国科学院院士。现任清华大学高能物理研究中心主任，国际一流综述期刊Physics Reports 编辑。1984年本科毕业于北京大学，1987年于中国科学院高能物理研究所获硕士学位，1990年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。1990年至1998年在瑞士、英国工作。曾担任中国科学院高能物理研究所理论物理室和中国科学院理论物理研究所负责人。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。

　　记者：肖春芳 林佳欣

　　制作：王柯丹（实习）