今天有機會，讓我對中學課本裡的「貝他衰變」又多了一番認識：
我心中曾有過一個疑問：由貝他衰變所放射出來的「電子」，
雖然物理構造完全相同，但它卻不是原子軌域上的電子？
在中學課堂裡，我們一般只有教類似下方的一張圖：
貝他衰變（beta decay，即 β衰變）是放射性原子核放射出「電子」（β粒子）和「微中子」而轉變為另一種核的過程，屬於弱交互作用。
考試的重點之一是：（負）貝他衰變的規律之後，新核的質量數不變，電荷數增加 1，原子序數增加 1。
＊
透過粒子物理的「標準模型」，我理解到，當把質子、中子「拆解」成三個夸克，再知道夸克之間的「味變機制」時，便可以跟「貝他衰變」連上關係。
我知道這樣理解還很粗糙：
夸克有六種，這些種類被稱為「味」，它們是上、下、魅、奇、底及頂。
從中學生所能理解的「量子數」來看，就「原子」而言，量子數發生變化，指的是電子在不同的能階之間躍遷。
略有不同的是，「味」是「基本粒子」的量子數，而不是「原子」的，屬於「量子色動力學」的範疇，描述夸克、膠子之間強交互作用的動力學理論。
就「尺寸」而言，從原子到質子、中子，再到夸克，這是進入一個又小了好幾個數量級的世界，其「量子躍遷」的機制，顯然更為複雜，或者說，不在我們一般日常生活的常識或中學教科書裡。
但是，粗糙、直觀地透過「量子數」來理解：
夸克之間的「味變」，或說是「量子躍遷」，會釋放出「電子」。與我們一般熟悉的「電子在不同的能階之間躍遷，會釋放或吸收光子」的現象，直觀來說，非常相似。
借幾張從網路上收集來的圖片，摘要我今日的理解：
夸克有六種，這些種類被稱為「味」，它們是上、下、魅、奇、底及頂。
從中學生所能理解的「量子數」來看，就「原子」而言，量子數發生變化，指的是電子在不同的能階之間躍遷。
略有不同的是，「味」是「基本粒子」的量子數，而不是「原子」的，屬於「量子色動力學」的範疇，描述夸克、膠子之間強交互作用的動力學理論。
就「尺寸」而言，從原子到質子、中子，再到夸克，這是進入一個又小了好幾個數量級的世界，其「量子躍遷」的機制，顯然更為複雜，或者說，不在我們一般日常生活的常識或中學教科書裡。
但是，粗糙、直觀地透過「量子數」來理解：
夸克之間的「味變」，或說是「量子躍遷」，會釋放出「電子」。與我們一般熟悉的「電子在不同的能階之間躍遷，會釋放或吸收光子」的現象，直觀來說，非常相似。
借幾張從網路上收集來的圖片，摘要我今日的理解：
中學生已經熟悉的：中子衰變成質子時，釋放出電子，稱為「β衰變」。
把質子、中子拆開來看：
中子的構造：udd（上下下）三種夸克
質子的構造：uud（上上下）三種夸克
當一個 d 夸克「味變」成 u 夸克時，會釋放出電子與微中子。
圖中的箭頭，一般在化學課裡，我們都理解成「化學變化」，
這裡則是「核變化」，是「β衰變」，是「弱交互作用」。
當然，「最有學問」的表示法，莫過於「費曼圖」：
費曼圖：「β -衰變」的一個「中子」變成「質子」，
以及通過一個瞬間的「重W玻色子」衰變成的「電子」和「反電中微子」。
所謂的「弱交互作用」是由「W及Z玻色子」的交換（即發射及吸收）所引起的。
一路看下來，我覺得這張圖，很清楚地做了摘要。
好奇心得到滿足的感覺，真的蠻好的！
好奇心得到滿足的感覺，真的蠻好的！
任何上型的夸克（上、魅及頂夸克），都可以通過吸收或釋放一W玻色子，而變成下型的夸克（下、奇及底夸克），反之亦然。
這種「變味機制」正是導致「β衰變」的原因：在 β衰變中，一中子（n）「分裂」成一質子（p）、一電子（e−）及一反電微中子（νe）。
在 β衰變發生時，中子（udd）內的一下夸克在釋放一「虛W−玻色子」後，隨即衰變成一上夸克，於是中子就變成了質子（uud）。隨後「W−玻色子」衰變成一電子及一反電微中子：
（β衰變，重子標記）
（β衰變，夸克標記）
＊
標準模型中的粒子有六種是夸克（圖中用紫色表示）。
左邊的三行中，每一行構成物質的一「代」。
＊
在粒子物理學中，代或世代（英語：Generation）是基本粒子的一種分類。
各代粒子之間的相異之處僅為「味量子數」及質量，
但它們所涉及到的交互作用種類都是一樣的。
＊
在粒子物理學中，味或風味（英文︰Flavour）是基本粒子的一種量子數。
在量子色動力學中，味是一種總體對稱。
另一方面，在電弱理論中，這種對稱被打破，
因此存在味變過程，例如夸克衰變或微中子振盪。
*
回想起這段影片：
有位老師，用兩分鐘的時間，拿「幫派」做比喻，來教「原子」的組成。
有位老師，用兩分鐘的時間，拿「幫派」做比喻，來教「原子」的組成。