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2015-10-01實驗發現了五夸克粒子，真的嗎？
550 期
Author 作者
張敏娟／任職輔仁大學物理系副教授、兼任磨課師（Taiwan MOOCs）執行長。曾任國際及兩岸教育處學術交流中心主任、中華民國物理學會《物理雙月刊》總編輯。
這五夸克粒子（pentaquark）發現的新聞，隨著新聞稿，一併附上研究論文，於8月12日刊登在《物理評論通訊》期刊（Physical Review Letters） 。
7月14日這個時間點，感覺是有意炒熱即將在7月22~29日，於奧地利維也納大學舉辦的歐洲高能物理國際會議。歐洲高能物理國際會議結束當天，7月29日，短短十五天內，已經有十一篇理論的論文，參考這篇文章的結果，提出各種自家的理論模型試著解釋它。
到底五夸克粒子是不是被找到了？筆者先簡短介紹基本粒子的一些知識，再接著討論五夸克粒子。
基本知識回顧
基本粒子物理領域，主要是探討最大維度至最小維度的基本物質組成與自然定律。早在1869年，由門得列夫（Dmitri Mendeleev）提出的化學元素週期表開始，當時科學家覺得組成物質的最小元素是原子，原子是不可分割的。
而原子外面有電子、裡面有原子核，則分別由湯姆森（J. J. Thomson）與拉塞福（Ernest Rutherford）驗證。原子核裡有質子與中子，則又分別為拉塞福與查兌克（James Chadwick）驗證。湯姆森、拉塞福、查兌克等人做研究的黃金時期，都是在英國劍橋大學卡文迪許實驗室，他們都因為上述研究，拿過諾貝爾獎。湯姆森與查兌克拿諾貝爾物理獎，拉塞福拿諾貝爾化學獎。化學元素週期表從此開始標示原子核裡面的質子、中子數目，並替所有找到的新原子們依序排座位或是預留座位。
二十世紀開始，越來越多的新粒子，被科學家們發現與驗證了，尤其是來自宇宙射線的未知粒子。它們都不是化學元素週期表裡面的粒子，也不是質子、中子、電子。「粒子園區（particle zoo）」的未知粒子越來越多，一開始用希臘字母一一命名，等到字母不夠用，再用粒子們的自旋量（spin）、電子電荷量（electronic charge）、質量（mass）、生命期（lifetime）等，設法增加標示方法。
為了簡化這個「粒子園區」的分類法，夸克（quark）被預測為新的基本粒子。新粒子們被認為是以夸克的組成而存在的一群粒子，就如同當初以質子、中子、電子數目，去定義不同的原子一樣。
一開始，夸克模型（quark model）只有三個夸克被提出來，它們是上夸克（up quark），下夸克（down quark），和奇夸克（strange quark）。不久後，第四個、第五個、第六個夸克，就又被實驗找出來，它們分別是魅夸克（charm quark），底夸克（bottom quark），和頂夸克（top quark）。緊接著，輕子模型（lepton model）被提出。依照輕子的質量由小而大定義，分別為電子（electron）、緲子（muon）與濤子（tau）。再接著輕子的微中子也被找到，電子微中子（electron neutrino）、緲子微中子（muon neutrino）與濤子微中子（tau neutrino）。......【更多內容請閱讀科學月刊第550期】