今天我們終于進入了最關鍵的内容，強子的内部結構是怎樣的？你看，在前面的文章中，我就已經介紹了自旋是1/2的八種重子，包括質子、中子、Σ+、Σ0、Σ-、Λ和Ξ0、Ξ-。
還有自旋為3/2的九種重子，包括：Δ++、Δ+、Δ0、Δ-，以及Σ*-、Σ*0和Σ*+、還有Ξ*-和Ξ*0。
這面這些都是重子，還有7個自旋為0的介子，包括：π+、π0、π-，以及K0、K+、K-、反K0，這是7種。
還有9種自旋為1的介子，包括ρ+、ρ0、ρ-，以及K*0、K*+、K*-、反K*0，還有ω和Φ。這就是我們前面介紹的所有的粒子，它們都是強子。
都參與強互相作用，這麼多的粒子，是以科學家就開始想，這些粒子有沒有内部結構呀，總覺得它們不可能都是基本粒子，因為這些粒子不僅數量多，而且很亂，僅僅從對稱、以及美學的角度來說，這些粒子肯定是有幾種基本粒子構成。
其實最早思考強子内部結構的時間可以追溯到40年代，那個時候我們隻知道有五種強子：質子中子，π+、π0和π-，當時楊振甯先生在芝加哥大學是費米的學生，他倆就合作寫了一篇論文，提出了費米-楊模型，認為質子和中子是基本粒子，其他的三個π介子是由質子和中子構成的，比如π+是由一個質子和一個反中子構成的，π-是由一個中子和一個反質子構成的；
雖然這個模型是錯的，但是在當時這個模型看起來沒有問題，你看，你可以随便用我們之前說的那些量子數去檢驗它，比如質子的重子數是1，反中子的是-1，結合起來的重子數是0，那π+介子的重子數就是0，還有電荷、同位旋這些量子數都是吻合的。
直到我們發現了Σ+、Σ0、Σ-、Λ和Ξ0、Ξ-，以及K0、K+、K-、反K0，這幾種強子以後，我們才發現費米-楊模型并不正确，因為這幾種新粒子都有一個新的量子數叫奇異數，而質子和中子沒有奇異數，是以就不能構成這些奇異粒子了。
那到了1955年的時候，日本的坂田昌一就覺得，那既然需要奇異數，那就把其中的一個奇異粒子當作基本粒子就可以了，是以坂田就說質子、中子和Λ是基本粒子，是它們構成了所有已知的強子。
坂田模型，不僅可以解釋K0、K+、K-和反K0，以及π+、π0、π-，這些介子所具有的量子數，比如K+是由質子和反Λ構成的，其中的電荷、重子數、同位旋、奇異數，這些量子數都沒有問題。
而且在坂田的模型中，根據質子、中子和Λ的組合方式，還預言了新的介子：η，結果發現這種新粒子還真的存在，這意味我們現在就有了八種自旋為0的介子，由于自旋是0，我們也把它們稱為赝标介子。
但可惜的是，坂田的模型無法解釋Σ+、Σ0、Σ-和Ξ0、Ξ-，這幾種重子的量子數，這說明，坂田的模型也是錯誤的。
可以看出，不管是費米-楊模型，還是坂田模型，都是想用幾種基本粒子的量子數，去構成其他粒子的量子數。
是以實體學家蓋爾曼就覺得，我們先不要考慮這個基本粒子到底是啥，先把已有的強子所具有的量子數進行分類，看下它們之間到底有啥關系。
根據以上的思想，蓋爾曼就以I₃為橫坐标，Y為縱坐标，畫了一個Y-I₃，看過前面的文章，你應該知道，這Y就是超荷，等于S+B，I₃是在強互相作用中一個非常重要的量子數，它是同位旋第三分量上投影的取值。
好，那我們就先把八種赝标介子放到Y-I₃圖當中，就是我們現在看到的樣子，這就是赝标介子八重态，那我們把矢量介子也放到Y-I₃圖當中，就是這樣的。
這叫矢量介子八重态，我們還有8個重子質子、中子、Σ+、Σ0、Σ-、Λ和Ξ0、Ξ-，同樣的把它們也放到Y-I₃圖當中，是這樣的。
這叫重子八重态，可以看出這些強子已經展現出了很好的對稱性，之前我們說這些重子有些是同位旋多重态，比如質子和中子就是同位旋二重态，有兩種電荷，Σ+、Σ0和Σ-是同位旋的三重态，有三種電荷狀态，Ξ0、Ξ-是同位旋二重态，有兩種電荷，Λ是同位旋單重态。
但是現在當我們把它們标到Y-I₃圖上以後，就發現這八種重子具有更大的對稱性，也就是重子八重态。
另外我們還有9種重子，把它們放到Y-I₃圖上以後，是這樣的。
可以看出，這張圖如果缺少了最底下的那個粒子，就會顯得不對稱，如果加上那個粒子就否成一個重子十重态。
那問題是，最底下的這個粒子存在不存在，如果存在它的量子數都是多少？這個很簡單，從上圖中我們可以發現一些規律，從上到下每一行的Y數都會遞減一個，這說明位置粒子的Y=-2、同時我們就能算出它的S=-3，我們還可以看出Δ++、Σ+、Ξ0，這條斜邊的電荷是遞減的，是以我們推測這個未知粒子的電荷數Q=-1，同時我們也能算出它的自旋是3/2，我們把這個新粒子稱為Ω-。
神奇吧，曾經的元素周期表把化學元素安排的明明白白的，同時也預言了新的元素，現在蓋爾曼用Y-I₃圖把強子安排的明明白白，也能預言新粒子。
那為了更快的找到Ω-就需要先知道它的品質大概是多少，我們才能知道産生它需要多少能量，那麼在重子八重态，以及十重态當中，這些粒子的品質也具有一定的關系，那蓋爾曼就根據其他重子的品質算出了Ω-的品質大約為1683Mev。
到了1964年的時候，美國布魯克海文實驗室，通過K-與質子的碰撞，就在氣泡室中找到了Ω-的身影，測量出來的Ω-的品質是1672Mev，壽命為0.821×10^-10秒，可以看出這個粒子的衰變是由弱力控制的，那Ω-的發現也就驗證了蓋爾曼的理論，他也是以獲得了1969年的諾獎。
不過到這裡還沒有結束，因為我們還沒有揭開強子的内部結構，不過蓋爾曼對強子的分類已經讓雜亂無章的粒子變得規整了起來，我們隻需要在理論上假設幾種新粒子，這些新粒子可以解釋所有強子的量子數就可以了。
那蓋爾曼就把坂田模型進行了改造，依然是三個基本粒子，但是它們不在是質子、中子和Λ粒子了，因為這三種粒子的量子數，無法構成其他重子的量子數。
是以蓋爾曼就假設有三個基本粒子上誇克、下誇克、奇誇克，記為u、d、s，它們的重子數是1/3，自旋是1/2，電荷分别是2/3、-1/3、-1/3，奇異數是0、0、1。
這三種基本粒子也有反粒子，反上誇克、反下誇克、以及反奇誇克，隻要這六種誇克具有以上的一些量子數，它們就可以組成目前所知所有的強子了。這也是為啥我一直在強調量子數，因為這誇克模型完全就是由量子數湊出來的。
其中介子是由一個誇克和一個反誇克組成的，其中的重子都是由三個誇克組成的，這就是1964年，由蓋爾曼和茨威格分别提出的誇克模型。
這個模型一提出來，當時很多人并不接受，因為它裡面有一個奇怪的分數電荷，那根據以往的經驗，電子這種基本粒子所攜帶的電荷就是電荷的基本機關，但是現在蓋爾曼卻提出了一個分數電荷，是以讓人覺得很怪。
是以在很長一段時間内人們都在尋找誇克的身影，最後都是一無所獲，不過還是有幾個不是特别直接的證據顯示，誇克真實存在，比如在1968年的SLAC中，實驗人員用高能電子轟擊質子，發現了電子有大角度的偏轉，這表明電子撞到質子中的某種小的東西，這個實驗就類似于盧瑟福的α粒子的實驗，隻能說明誇克可能存在，但這并不能确切的說明這就是誇克。
還有我們在以後的高能散射實驗中，以及在密裡根的油滴實驗中也沒有發現具有分數電荷的事例，是以人們就想如果誇克真的存在，為什麼我們找不到自由誇克？這個問題，我們在講到強力的時候在回答。下節課，我們其他誇克的發現。