当时的困境
1974 年秋天，粒子物理正处在一个尴尬的中间状态。
夸克模型已经提出十年，用上、下、奇三种夸克能把当时已知的强子归好类（见本站「夸克模型」页），可夸克本身谁也没见过——从来没有人分离出一个分数电荷的粒子。相当一部分物理学家把夸克看成一种记账用的数学工具，而不是真实存在的东西。
理论那边还欠着一笔账。1970 年，格拉肖、伊利奥普洛斯与马亚尼指出了一个漏洞：若只有三种夸克，中性 K 介子衰变成一对缪子的概率应该比实测大好几个数量级。他们的补救办法是引入第四种夸克——粲夸克，让多余的贡献互相抵消。
这个论证在逻辑上无懈可击，可它要求凭空多出一种从没见过的夸克，多数人并不当真。
洞见时刻
1974 年 11 月 11 日，两篇论文同时投出，报告的是同一个粒子。
丁肇中在布鲁克海文用的是固定靶：让高能质子轰击铍靶，在末态里找一对正负电子，用一台双臂谱仪测出这对电子的不变质量。这台谱仪的质量分辨率做到了千分之一量级——在当时是极端的追求，也正是这份分辨率决定了结局。3.1 GeV 处冒出一个尖峰。
峰窄得不像话。 那个能量区间里的强子共振，宽度通常在 100 MeV 上下；这个峰的宽度受限于仪器分辨率，实际值后来测出只有约 93 keV——小了三个数量级。丁肇中不敢发表，反复检查了几个星期，怀疑是仪器假象。他给它取名 J。
里克特在斯坦福走的是完全相反的路：用正负电子对撞机 SPEAR 扫描能量，看总截面随能量怎么变。扫到 3.105 GeV 附近时，截面猛跳了约一百倍，而且一调开就掉回去。他们把能量步长细分再细分，确认这是一个极窄的共振，取名 ψ。
两组人 11 月 10 至 11 日在斯坦福碰面，才知道对方在做同一件事。两篇论文背靠背发表在同一期《物理评论快报》上。这个粒子从此叫 J/ψ——粒子物理里唯一一个带着两个名字的粒子。
真正的物理在于那份「窄」。 寿命与宽度成反比，窄意味着它活得异常长——按强作用的标准，长了一千倍。为什么它不肯痛快地衰变？
答案是：它是一个粲夸克与一个反粲夸克组成的束缚态，而它的质量低于产生一对含粲介子所需的门槛。粲这个新的量子数在强作用中守恒，于是它没法把两个粲夸克分别带进两个末态粒子里，只能让它们互相湮灭——而这个通道被强烈压低。
这一下同时钉住了三件事：粲夸克存在；夸克是真实的，因为一个「记账符号」不会有这么精确的谱；而衰变被压低的程度还与强相互作用在短距离上变弱的性质相符，给刚提出不久的量子色动力学添了一条旁证。
涟漪效应
此后几个月被称作「十一月革命」。夸克模型从一个有争议的唯象方案，变成了共识。
进展来得极快：1976 年含粲的 D 介子被找到，粲夸克有了「裸露」的形态；同一时期珀尔在 SPEAR 的数据里认出了 τ 轻子，意味着还有第三代；1977 年底夸克被发现；标准模型的三代结构就此成形。
诺贝尔奖 1976 年就颁给了丁肇中与里克特，距离发现只有两年，在诺奖历史上属于最快的一档。
粲偶素成了强相互作用的「氢原子」。 一个粲夸克与一个反粲夸克质量较大、运动较慢，可以用类似原子物理的方式处理，它的能级谱因此成了检验强相互作用势的最佳实验室——这条线一直延续到今天的格点量子色动力学计算，以及近年在同一族谱里冒出来的那些不属于常规介子的「奇特态」。
如果没有它
标准模型的第二代夸克缺一半，GIM 机制没有实验依托，而「夸克是不是真的」这个问题恐怕还要争上很多年。
它也改变了实验的做法。两台设计思路截然相反的机器在同一天给出同一个答案——固定靶擅长在海量本底里挑出罕见的末态，对撞机擅长扫描能量、把能量全部用于产生新粒子。此后半个世纪的高能物理，一直是这两条路线交替领跑。
丁肇中在 1976 年的诺贝尔演讲上用中文致辞，是诺贝尔奖史上第一次。