夸克之谜——一场从中国走向世界的科学辩论

人们一般都认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由电子、质子、中子等基本粒子组成的，而基本粒子则是由比基本粒子更基本的亚粒子组成的。亚粒子也就是人们常说的“夸克”或“层子”。
　　
　　分子、原子和基本粒子，人们不仅通过实验找到了，而且巳经在实际应用。而夸克（或层子）自从60年代科学家们提出这一设想后，全世界的物理学家花费了巨大的财力、物力和人力，设计出了多种夸克模型，建造高能电子对撞机。虽然一些实验现象“证实”夸克（或层子）的存在，然而单个的夸克（或层子）至今未找到，人们始终不识庐山真面目。对此，粒子学家们的解释是：因为夸克（层子）是极不稳定的、”寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而不能单个存在。
　　
　　1996年2月26日，《光明日报》发表了天津大学崔君达教授的文章《夸克存在吗》，向“夸克说”提出了质疑。崔说，早在1979年3月，他在全国第一次数学物理讨论会上，对SU3（夸克模型）中的“3”，提出了一个全新的理论，即复合时旧论。按照这个理论，夸克模型中的夸克，层子模型中的层子，以及Higgs粒子都是不存在的！“人们不论上天入地去寻找，夸克总是杳无踪影”。
　　
　　1993年10月美国国会在经过了长期听证之后通过了一个决议：停止给已执行了4年的SSC（超高能超导对撞机）工程计划拨款。
　　
　　崔教授的文章实际上是关于“夸克是否存在”的争鸣的开始。其后，《人民日报》、《光明日报》、《中国科学报》、《科协报》等7家中央报纸的8位资深记者致书中央领导，建议中央慎重考虑是否实行基础科学理论的战略转移，暂缓或减少对“层子说”研究的拨款。
　　
　　中央领导指示国家自然科学基金会于1996年8月6日召开有关科学家的会议，研讨崔君达教授的文章和8位记者的信件。应邀参加会议的绝大部分是赞成“层子说”的粒子学家，崔本人和8位记者均未被邀请。会议由著名物理学家、北京大学校长陈佳洱主持，何祚麻院士做了典型发言，何院士称：“全世界有那么多物理学家做了那么多的实验，都充分证实了夸克或层子的存在。夸克的存在是全世界物理学家公认的，是不容置疑的。”何院士说崔教授的“复合时空论”是“病态科学”，崔教授是“病态科学家”。并于1996年9月2日将此发言稿发表于《科技日报》上。
　　
　　1996年12月2日，《科技日报》又发表了崔君达教授反驳何祚麻院士的文章《复合时空论并非病态科学》。崔在文中进一步指出：物理学界并非全都公认夸克的存在。不同意见早在70年代就有了。我国物理学家朱洪元，诺贝尔奖得主、量子力学奠基人海德堡都认为：全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克，如果夸克真的存在，早就应该找到了。
　　
　　崔在文中还特别提到：1994年，首先提出夸克模型之一的M·盖尔曼写了一本《夸克与美洲豹》的书。他在书中说，他提出的SU3中的U3实际上是一个数学符号，并不代表“实在的”夸克这东西，物理学家们把它误解了。他最后宣称：“我不相信夸克是有的。”
　　
　　在《科技日报》发表崔君达文章的同一天，《中国科学报》也发表了诺贝尔奖得主李政道教授于1996年10月3日的一个讲演。李在讲演中指出：“……另一个谜是，所有强作用的粒子都是由夸克组成的，但是我们却不能把单个的夸克分离出来。”其实，早在1993年李政道在清华大学讲演时就提出这一问题了。
　　
　　李政道把夸克（或层子）是否存在称做一个至今未解开的谜。
　　
　　这场公开的争论在中国历时两年多、在中国展开的这场争论，已引起了国际科学界的注意。美国物理学界向崔君达约稿，崔君达的《SU3理论中夸克假设是不需要的》一文，发表在1999年第4期的美国《强子》杂志上，并被收人《本千年中悬而未决的科学基础问题》文集，被美国国会图书馆收藏。美国基础科学研究所所长R·M·Santilli专门为崔的文章写了一篇很长的评论。他在评论中说：“……夸克是物理实在的粒子的信条是一个真正的科学欺骗，特别是由所谓‘专家’说出来的时候。实际上夸克只能在SU（3）对称的纯数学的U空间中定义，而不能在实在的时空中定义。”看来，在世界范围内一场关于夸克和层子是否存在的论战已不可避免。这一场大论战是从我们中国科学家之间开始的。这一事实说明：我们中国现代物理学已有很深厚的根基。