粒子命名的故事

    粒子学是一种很复杂的科学，但通过粒子的命名故事，我们可以轻易地了解它们。
    
    古希腊哲学家德谟克利特是第一个提出粒子概念的人，本来他可以根据自己的名字把猜测中的粒子命名为德谟克利特粒子，但他并没有这样做，而是发明了原子（a-tomos）一词，这个词在古希腊语中意味着“不可分割”。有意思的是，如今我们所说的原子，却代表着“可以分割”。众所周知，哪怕是最小的氢原子都可以分割成更小的部分。
    
    在原子中，我们发现了电子（electron），这个词也来源于古希腊，意思是琥珀。当时的古希腊人已经懂得用干燥的布摩擦琥珀后，可以吸起比较细微的物体。如今，我们知道其中的原因是摩擦产生了电荷，也就是所谓的静电。所以，19世纪的科学家就用电子一词来命名首次发现的带有电荷的粒子。
    
    除了电子外，原子中还有中子（neutron）和质子（proton），这两种东西又是由夸克（quark）构成。夸克的故事可以追溯到上世纪60年代，当时的物理学家们发现了一系列新的亚原子粒子。美国物理学家默里·盖尔曼提出，这些粒子都是由三种夸克组成。夸克一词来源于乔伊斯的小说《芬尼根的苏醒》中的诗句：“向麦克老大三呼夸克。”在小说中，诗句的主语是海鸥，夸克则是海鸥的叫声。
    
    盖尔曼提出的三种夸克被命名为上夸克（up）、下夸克（down）和奇夸克（strange），其中前面两个正好构成一对，但第三种却与众不同，于是才被称为奇夸克。1974年，科学家们终于发现了与之相匹配的第四种夸克，并命名为魅夸克（charm）。
    
    随后，又有两种新夸克被发现，起初被称为真夸克（truth）和美夸克（beauty），后来改为顶夸克（top）和底夸克（bottom）。科学家们表示，欧洲的大型强子对撞机可能很难发现新的夸克了，但却能对已知夸克进行更详细的研究。此外，我们还能对连接夸克的粒子进行研究，这种粒子的作用有点像胶水，所以被称为胶子（gluons）。
    
    有时候，粒子的名字也会根据发现的先后顺序来命名。上世纪60年代和70年代，许多科学家预测存在带有弱核能量（weak nuclear）的粒子，于是就把其中一种命名为W粒子，另一种则命名为Z粒子。为什么要用字母表中最后一个字母呢？其部分原因是物理学家认为已经没有什么新粒子了。
    
    当然，大型强子对撞机也肩负着发现新粒子的任务。一个有待证实的理论就是超对称性，即每一种已知粒子都存在一种相匹配的粒子。如果这个理论获得证实，那些负责为粒子命名的人可就头大了。但也有个简单的办法，就是在已知粒子名字的前后加个S，比如夸克的对应粒子就叫超夸克（squarks），电子的就叫超电子（selectrons）。
    
    在未来的几年里，大型对撞机可能会发现一些超粒子。不过，依然有部分猜测中的粒子很难获得证实，比如轴子（axion）。1977年，物理学家为了解决夸克和胶子的交互问题，提出了轴子存在的推论。这个名字来源于美国一个洗涤剂牌子，就是意味着要用它来解决难题。