我们都知道物质多由原子构成，原子有原子核与核外电子，而原子核里通常又有质子和中子。照理说大家各司其职、相安无事，但实际上物质世界却不总是这么简单。万物有其寿命，有时候也会发生一些变化，当条件合适时，中子会摇身一变成为质子，质子也能变为中子，这个时候物质的本身就会产生变化，成了完全不同的东西。

最早，科学家告诉我们原子是这世界上最小的东西，它是组成一切物体的最小单位，不能再分。但现代物理学告诉我们，不仅原子可以分成质子中子与电子，连质子和中子都可以分成夸克这样更小的粒子。这样分来分去，使得量子世界变得丰富多彩起来。

质子与中子都是由夸克组成的，每个质子和中子里都有三个夸克，夸克的不同决定了重子（质子和中子都属于重子）的性质，它到底是质子呢，还是中子？

夸克的分类

质子由两个上夸克和一个下夸克构成，中子由一个上夸克和两个下夸克构成，在一个重子中单个夸克的颜色分配是任意的，但必须存在所有红绿蓝三种颜色。夸克之间的力量是由胶子介导，也就是说重子中的胶子负责传递力，将夸克们粘合在一起。

质子与中子的结构

由此我们可以看出，质子与中子的区别只在于一个夸克，如果其中一个上夸克变成了下夸克，质子就变成了中子，反之亦然。

细心的你一定从前一节发现了些什么：夸克分了六种不同的类型，并且夸克还有不同的颜色！

夸克的六种不同类型通常称为六种不同的“味道”（风味），这是粒子物理学标准模型对基本粒子分类的称呼。六种味道的夸克质量各不相同，但大体上呈两两对应的关系：上对下，粲对奇，顶对底，而上、粲和顶夸克之间的质量相差巨大。

夸克质量对比，左下角灰色球代表质子，红点代表电子

上、下夸克是所有夸克中质量最小的。上夸克与下夸克的质量差别不大，其中上夸克质量约为1.7~3.3(MeV/c²)，下夸克为4.1~5.8(MeV/c²)，下夸克比上夸克重。中子有两个下夸克，质子只有一个下夸克，所以中子要比质子重一点点。

从上图你可能发现，上下夸克的质量与质子的质量似乎也不成比例，事实的确如此：质子的质量大约是938(MeV/c²)，但其中三个夸克加起来的质量却只有9.4(MeV/c²)，多出来的那么多质量从哪里来的？答案是胶子，无论是质子还是中子，它们中的三个夸克都是泡在“胶子汤”里，重子的质量主要来自于那一大锅“汤”。这锅“汤”其实是粒子间强相互作用力形成的粒子场，它主要由胶子提供。在量子物理中，胶子是矢量玻色子，与光子一样属于规范玻色子，它自身的质量为0。我们可以说胶子是无形的，它不是粒子，它是场。