参加北京基本粒子物理组的时候，刘耀阳还是一名中国科学技术大学的青年教师。他忽然发现，科大是讨论组中最弱的一个单位。
北京基本粒子物理组由中国科学院原子能研究所基本粒子组、数学研究所理论物理研究室、北京大学物理系理论物理研究室基本粒子组和中国科学技术大学四家单位组成。中国科学院原子能研究所基本粒子组由朱洪元教授领导，中国科学院数学研究所理论物理研究室由张宗燧教授领导，而北京大学物理系理论物理研究室基本粒子组由胡宁教授领导。这三位教授早年都曾经留学欧美，现在则是国内量子场论和粒子物理研究的大家。他们领导的研究组内都有很多研究生和青年科研人员，也参加强子结构的研究。然而科大只有赵保恒和刘耀阳两位助教参加基本粒子物理组的讨论，还有一位叫周邦融，是朱洪元教授在科大指导的研究生。相比于其他三家单位，刘耀阳感觉科大是最弱的一方。必须独辟蹊径，才有可能做出好的科研成果来。
刘耀阳曾经研究过弱相互作用过程中宇称不守恒现象，也曾经学习过杨振宁和李政道提出的弱相互作用的中间玻色子理论，知道力是由中间玻色子传递的。就像在篮球比赛中，运动员之间相互抛掷篮球，篮球传递了动量和能量。当朱洪元教授等人尝试用一个波函数描述夸克的运动状态，并且引入描述两体相互作用的贝特——萨皮特（Bethe-Salpeter）方程来研究夸克是怎样形成介子和重子的时候，刘耀阳感到一些困惑。尽管波函数能够描述微观粒子的状态，粒子之间的相互作用势也可以通过贝特——萨皮特方程叠加，但是，无论波函数，还是相互作用势，都属于量子力学的范畴。朱洪元教授曾经在北京大学讲授过量子场论， 并且撰写了国内第一部《量子场论》教科书，可以说，朱洪元教授是量子场论方面的专家。然而，他们竟然放弃量子场论这个更加高端，更加先进的理论武器，转而希望在量子力学的框架内讨论夸克之间的相互作用！显然，朱洪元教授希望尽快获得一些理论结果。刘耀阳决定不参与朱洪元教授的科研工作，走自己的路，哪怕独自面对更多的艰难和困苦，也要坚持走下去。
质子和中子都是由三个夸克组成的重子，夸克是自旋为1/2的费米子，受到泡利不相容原理的限制，不能有两个或者两个以上的费米子处在同一个单粒子态上，就像人们去电影院看电影，每个人只能坐一个座位，不能两三个人挤到同一个座位上。如果重子中的三个夸克相同，就像盖尔曼预言的Omega重子那样，由三个奇异夸克组成。可是，这三个奇异夸克完全相同，就好像三个小伙子挤到了同一个座位上。于是，朱洪元教授认为夸克是一种“特殊”的费米子，满足一种被称作“综合统计”的时髦的统计分布，也就是说，夸克不受泡利不相容原理的限制，重子里的同类夸克可以处在相同的单粒子态上。刘耀阳却不这么认为。
根据自旋角动量不同，微观粒子分为费米子和玻色子两种。自旋为1/2或者3/2等半整数的费米子满足费米——狄拉克统计分布，费米子受泡利不相容原理的限制，不能有两个或者两个以上的费米子处于同一个单粒子态上；自旋为0或者1等整数的玻色子满足玻色——爱因斯坦统计分布，不受泡利不相容原理的限制，可以有多个玻色子占据同一个单粒子态。刘耀阳认为夸克还有一个没有被人们发现的新量子数，这个新量子数可以取三个不同的数值，处在重子中的三个夸克的新量子数都不相同，且它们的新量子数的和等于零。因此，即便重子由三个相同种类的夸克组成，由于三个同类夸克具有不同的新量子数，也不违背泡利不相容原理的要求。后来，人们用“味道”(flavor)来区分不同种类的夸克，用“颜色”(color)来定义刘耀阳预言的新量子数。有三种味道的夸克：上夸克、下夸克和奇异夸克；每一种夸克可能带有红、绿、蓝三种颜色。当三个夸克组成重子的时候，三个夸克分别带有红、绿、蓝三种颜色，重子整体不带颜色。就像美术中的颜色合成一样。
中国科学技术大学的青年教师刘耀阳首次提出了夸克具有新的自由度——颜色，并且证明了重子的色中性。当他提出夸克具有新量子数，并且把文章发表在1966年《原子能》杂志第三期上的时候，其他国家的科学家还不知道夸克具有三种颜色。刘耀阳凭借大胆的科学假设，通过艰苦的科学计算，把中国对强子微观结构的研究推到了世界的最前列。后来，通过测量正负电子湮灭为强子的R值，以及中性pi介子的双光子衰变宽度，人们从实验上证明了夸克具有三种颜色。
除了提出夸克具有颜色自由度以外，刘耀阳还证明了夸克的“原始质量”其实很小，夸克质量的绝大部分来源于重整化效应——一种夸克自相互作用引起的动力学修正。他的这一观点和后来的“流夸克”的概念完全一致，但是，在当时，却与关于夸克质量的主流观点完全相反。
关于夸克具有颜色的故事还在继续。人们很快发现，夸克的三种颜色满足严格的SU(3)对称性，通过引进杨振宁和米尔斯提出的规范场论思想，人们很快建立了描述夸克之间相互作用的量子色动力学。正象电荷之间通过交换光子传递电磁力一样，夸克之间通过交换胶子传递强相互作用，而胶子是没有质量的中间玻色子。量子色动力学的建立标志着规范场论在强相互作用领域的成功，它不需要引进希格斯机制（Higgs mode）在底裤上打补丁。整个理论就象阳光下的水晶一样晶莹剔透，纯净无暇。
二十世纪七十年代建立的量子色动力学和六十年代建立的弱电统一理论一起构成粒子物理的标准模型。从此以后，量子场论彻底战胜了散射矩阵理论和色散关系等有效方法，成为粒子物理研究的人间正道。
每个人都有老的时候，可是，他毕竟年轻过。刘耀阳教授。
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