宇宙是什么

4. “不会衰变的粒子”之谜

  在新粒子接连被发现的期间，研究者曾发现过一个奇妙的粒子。当时的绝大多数粒子是在加速器中被制造出来的，但这个粒子却是在宇宙射线中被发现的。该粒子在用于观察粒子的云室中描出了“倒V”的运动轨迹，因而被称为“V粒子”。

  V粒子的奇妙之处，是指它的寿命特别长，约有10^-10秒。当然，这在感觉上不过是“转瞬即逝”的瞬间。但是，与前文提到的Δ粒子比起来，V粒子的寿命却长了13位数。如果将Δ粒子的寿命用慢动作镜头延长至1年，那么V粒子的寿命在同样的速度下是10万亿年。

  V粒子的这种情况颠覆了当时的常识。从反应的复杂程度来看，V粒子肯定是在强力下产生的粒子。但是，因强力产生的粒子一般都会像Δ粒子那样寿命极短。那么，为什么同样由强力产生，V粒子却不容易发生衰变呢？V粒子的这种反常的寿命让众多物理学家心神不宁。

  为了解释这一现象，研究者构想出了“奇异数”（Strangeness）这一性质。奇异数的提出者是日本的西岛和彦与美国的盖尔曼。这两位研究者几乎在同时独立发表了相关成果，所以关于奇异数的法则后来被命名为“盖尔曼-西岛法则”。

  看到“奇异数”这个词，大多数人可能觉得一头雾水。奇异数是一种“守恒量”，是为了解释“不衰变的粒子”而编造（虽然这么说有些不合适）出的新守恒量。在基本粒子物理学中，这种做法并非第一次。此前研究质子时，研究者已经使用过相同方法。