蓋爾曼-西島關係

簡介

蓋爾曼-西島關係，是1953年由日本物理學家西島和彥、中野董夫首先提出，1955年由美國物理學家默里·蓋爾曼完成的。此關係指強子的電荷Q、同位旋第三分量I₃、重子數b、奇異數S滿足以下的關係：

其中

稱為超荷。

隨著1974年發現了粲數C、1977年發現了底數B、1995年發現了頂數T，蓋爾曼-西島關係擴展為：

其中

在粒子物理學中，超荷Y是粒子與強相互作用相關的一種性質，與類似的在電弱相互作用中發揮相似角色的弱超荷不是同一概念。超荷的概念結合併同一了同位旋和味，使其成為一種荷。

在粒子物理學里，強子（hadron）是一種由夸克或反夸克通過強作用力捆綁在一起的複合粒子。強子主要分為以下兩大類：

重子：由三個夸克或三個反夸克組成，自旋總是半整數；也就是說，它們是費米子。例如，組成原子核的質子和中子都是重子。
介子：由一個夸克和一個反夸克組成，自旋是整數；也就是說，它們是玻色子。例如，π介子可以是π0、π+、π−，每一種都分別帶有不同的電荷。π0介子是由上夸克與反上夸克組成，或由下夸克與反下夸克組成。π+介子是由上夸克與反下夸克組成。π−介子是由下夸克與反上夸克組成。

另外，還有一些比較稀有的奇異強子：

Z(4430)：由Belle實驗發現的一種介子共振，質量為4,430MeV。這個粒子內含的夸克為c c d u，因此可以候選為由四個夸克組成的四夸克。2014年，大型強子對撞機底夸克（Large Hadron Collider beauty，LHCb）實驗團隊發現與確認Z(4430)粒子存在。
由四個夸克與一個反夸克組成的五夸克可能會存在，但是至今為止，尚未有實驗證據確切地證實存在，不過2015年七月的新數據分析可能證實它的存在。

在所有強子之中，只有質子是穩定的，束縛於原子核內的中子也是穩定的，其它種類的強子在普通狀況都是不穩定的。自由中子會進行衰變，半衰期約為880秒。在實驗方面，強子物理學研究通常會將質子或像鉛一類的重元素原子核碰撞在一起，然後分析產生的粒子射叢。