在宇宙中的可见物质中，90%以上的物质都是由核子(即质子和中子)组成的。
研究核子内部结构, 是近半个世纪人类探索物质微观结构的最前沿课题。
20 世纪 60 年代在夸克模型出现之前, 核子被认为是没有结构的基本粒子。根
据经典的夸克模型，核子由三个夸克组成。质子由两个带正 2/3 电荷的 u 夸克和一
个带负 1/3 电荷的 d 夸克组成，而中子则由一个带正 2/3 电荷的 u 夸克和两个带负
1/3 电荷的 d 夸克组成。u 和 d 两种夸克质量近似相等。随着 70 年代现代强相互作
用理论量子色动力学(QCD)的提出和实验验证，我们知道夸克是通过交换胶子发生
相互作用的，而胶子有时又可以转化为一对正反夸克，如⎯uu 和⎯dd，甚至更重的
正反奇异夸克对⎯ss。从而，核子是由 3 个价夸克加上胶子场及其派生出的一些正
反奇异夸克对组成。
直至 90 年代初，人们都还假定由胶子场派生出的⎯u 和⎯d, s 和⎯s 是对称的。
但随后的高能电子-质子的深度非弹散射和高能质子-质子的轻子对产生实验均测
量出质子中的反夸克⎯d 的数目要比⎯u 的数目多约 0.12 个 [1] 。这表明⎯uu 和⎯dd 不
只是以胶子微扰涨落的形式出现，应与价夸克存在某种非微扰关联。如介子云图像
认为质子中的介子云以 Nπ + 为主，其中中子 N 由 udd 组成，π + 介子由⎯du 组成，这
样就自然地给出了质子中的反夸克⎯d 的数目要比⎯u 的数目多的结果；而五夸克成
分的夸克对图像则认为质子中的五夸克成分主要以⎯d [ud][ud]的形式存在，这样也
能够自然地给出了质子中的反夸克⎯d 的数目要比⎯u 的数目多的结果。这两种不同
的图像对质子中的 s 和⎯s 分布给出了完全不同的预言。最近国际上最精确的电弱相
干实验声称观测到质子的奇异磁矩为正，奇异电形状因子为负 [2
， 3] 的迹象。奇异
电形状因子为负意味着奇异半径为正，即平均来说，带负电的奇异夸克 s 比带正电
的反奇异夸克⎯s 更远离质子的质心运动。这些实验结果与五夸克成分的夸克对图
象预期的相一致，但其可靠性仍受到置疑 [4] 。
至今为止，关于夸克和胶子是如何构成核子的仍没有定论。如果我们对核子这
一最基本、最简单的强相互作用系统都不能很好的描述，则很难说我们真正了解了
强相互作用这一自然界基本相互作用。