Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Физики-теоретики пытаются разработать теорию строения фундаментальных частиц. В настоящее время наиболее обещающей представляется идея, в соответствии с которой мезоны и барионы состоят из кварков, при этом каждый мезон является дикварком (соединением кварка и антикварка), а каждый барион — трикварком. Эта мысль была высказана в 1964 г. независимо М. Гелл-Манном и Георгом Цвейгом.
Тремя такими кварками являются положительный кварк p, отрицательный кварк n и странный кварк λ. (Следует обратить внимание на то, что прямые буквы p и n использованы для обозначения кварков, а курсивные p и n для обозначения нуклонов.) Все три частицы — фермионы со спином 1/2, положительный кварк p имеет электрический заряд +2/3, а кварки n и λ имеют заряд −1/3. Антикварки $\bar{\mathrm{p}}$, $\bar{\mathrm{n}}$ и $\bar{\lambda}$ имеют заряды −2/3, +1/3 и +1/3 соответственно. Каждый кварк имеет барионное число +1/3, а каждый антикварк −1/3; кварк λ имеет странность 1, антикварк $\bar{\lambda}$ имеет странность −1.
Тот факт, что до сих пор не удалось наблюдать ни один из кварков среди продуктов высокоэнергетических реакций, свидетельствует об очень высокой массе кварков, достигающей нескольких тысяч мегаэлектронвольт. Эффективная масса кварка λ в дикварках приблизительно на 145 МэВ больше эффективных масс кварков n и p; масса n примерно на 4 МэВ превышает массу кварка p.
Перейдем к рассмотрению дикварков с барионным числом 0, т. е. соединений кварка и антикварка. Можно ожидать, что самыми устойчивыми дикварками будут те, в которых обе частицы занимают 1s-орбиталь при своем движении вокруг общего центра массы. Кварки и антикварки — разные частицы; принцип запрета Паули, следовательно, не запрещает параллельные спины для кварка и его антикварка, поэтому 1s2-дикварк может иметь результирующий спин 0 или 1. Мезоны π+, π0 и π− являются соответственно $\mathrm{p\bar{n}}$, $\mathrm{p\bar{p}}$ (или $\mathrm{n\bar{n}}$) и $\mathrm{\bar{p}n}$; различные другие мезоны могут быть представлены аналогичным образом. Протон описывается как p2n, а нейтрон как pn2. Странный кварк λ (и его античастица $\bar{\lambda}$) обнаружены в мезонах и барионах со странностью, отличающейся от нуля.
Природа странного кварка λ пока еще не понята. Возможно, что λ-кварк находится в таком же структурном отношении к n-кварку, как мюон к электрону; однако это соотношение также остается пока неясным.