2019年3月21日晚7点，中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座Ⅳ第192讲在玉泉路校区阶一5教室如期举行。中国科学院理论物理所邹冰松研究员打开了通往微观物理世界的大门，向同学们展示了强子物理的科学前沿。
无目标的努力，如同在黑暗中的远征。为了让同学们对强子物理有全面的认识，邹老师首先向同学们介绍了强子物理的研究意义。在当今的物理框架中，共有四种相互作用——引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。有着强相互作用的强子结构是目前人类观测到的具有内部结构的最小单元，是当今物质微观结构研究的最前沿。而强子物理还是原子核物理、基本粒子物理和宇宙天体演化物理的重要组成部分。更值得一提的是，核子在宇宙的可见物质中占到了99%。由此可见，强子物理的研究意义重大，是粒子物理研究必不可少的前沿阵地。
那么到目前为止，我们在这个问题上取得了何种进展呢？经典夸克模型便是目前描述强子结构的较为完善的理论。上个世纪六十年代左右，实验技术的进步让人们发现了更多的粒子，开发一种粒子的分类方案就成了当务之急。在如火如荼的研究氛围中，夸克模型应运而生。这种分类方法成功地将前几十年发现的新粒子一一编组，并且得到了诸多实验的确认，逐渐确立了其在粒子物理中的重要地位。
科学的意义之一在于对未知和神秘进行不懈的探索，以满足人类内心永不曾停歇的好奇。从已知走向未知，让光芒照亮黑暗，这便是科学家的工作。如今，还有一些难题挡在了粒子物理学家前进的路上：夸克禁闭的根源及性质？胶子的自相互作用机理？夸克与胶子如何构成强子？
工欲善其事，必先利其器。邹老师接下来简要介绍了探索强子内部结构的基本途径。目前探索强子内部的途径主要有两条：第一条是使用高能轻子进行质子散射，借此来研究质子内部夸克和胶子的分布函数；第二条是使用强子、轻子和光子束流打靶，以此通过强子谱而获取强子衰变的信息。二十年代初期的原子谱带来了玻尔的量子理论，而后的核谱引入了壳模型和集体运动模型，那现在的强子谱会创造怎么的奇迹呢？且让我们拭目以待！
通过这些基本的“餐具”，我们目前在品味大自然这份“佳肴”的哪个部分呢？首先最受人关注的自然是核子的夸克、胶子结构，不同“味道”的夸克是如何构成核子的？科学家对这方面的研究正不断丰富和完善着夸克模型。近年来出现的质子自旋危机催生了两种不同的唯象解释，其正确性仍有待后续的实验研究来验证。除此之外，多夸克新强子态的寻找，重子激发态谱及其相关问题也是目前热门的研究方向。
最后，为了说明科学研究中严谨态度的重要性，邹老师向同学们分享了一个十多年前的故事。1997年，俄罗斯的几位物理学家撰文描绘了一种他们认为理论上存在的粒子，命名为Θ+，并大胆预言了该粒子的质量和宽度。2003年，日本的实验物理学家首先发布了该粒子存在的实验证据，随后世界各地的许多实验室纷纷确认了该粒子的存在。在这种情况下，人们认同了该粒子的存在并将其列入了已确认粒子的名单，理论物理学家们也一拥而上，争先恐后地提出自己的理论来解释这种粒子的存在。但在2003年底，北京谱仪（BES）率先宣布并没有在实验中发现该粒子，在疑惑中人们又开始了更为精密的实验。让人大跌眼镜的是，随后多地进行的高统计量重复性实验大多都没有发现该粒子的踪迹！一个几乎板上钉钉的的粒子就这样在公众的唏嘘声中黯然退场。这一事例无疑向我们阐明了科学研究中不仅需要大胆的猜想，更需要小心的求证这一道理。
过去的已经过去，由历史来书写；未来的未曾到来，由我们来决定。在对将来美好的展望中，邹老师表明了自己对中国强子物理发展的信心，并指出中国的强子物理研究很有可能在10年内达到世界领先水平。在接下来的提问环节，邹老师认真倾听同学们的问题，热情地为同学们答疑解惑。
晚八时四十分许，在响亮的掌声中，今天的科学前沿进展名家系列讲座圆满结束。（文/高远坤 图/姜小平 作者系国科大记者团成员）
邹冰松老师为同学们做精彩报告
报告摘要：
强子，包括介子和重子，是能从物质中分离出来的、已观测到的具有内部结构的最小单元。强子内部的夸克-胶子结构以及可能存在的新强子态是当今人类正在探索的物质世界的最微观部分，是中高能核物理和粒子物理共同关心的交叉前沿热点。本报告简要介绍强子物理的主要前沿领域、相互联系、相关大科学装置及其最新前沿亮点。
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生与教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为徐涛院士。该课程按照数学、物理、化学等13个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
