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夸克的虛擬人物形象,關(guān)于夸克的描述正確的是什么

2022-07-18530

1、夸克是由什么構(gòu)成的?

   一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)反質(zhì)子在高能下碰撞,產(chǎn)生了一對(duì)幾乎自由的夸克。

(噴射軌跡圖片:《時(shí)間簡(jiǎn)史》,一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)反質(zhì)子在高能下碰撞,產(chǎn)生了一對(duì)幾乎自由的夸克。)

年,美國物理學(xué)家默里·、質(zhì)子這一類強(qiáng)子是由更基本的單——Quark組成的。它們具有分?jǐn)?shù)電荷,是基本電量的/??淇艘辉~是蓋爾曼取自詹姆斯·喬埃斯的小說《芬尼根徹夜祭》的詞句“為馬克檢閱者王,三聲夸克(Three quarks for Muster Mark)”??淇嗽谠摃芯哂卸喾N含義,其中之一是一種海鳥的叫聲。他認(rèn)為,這適合他最初認(rèn)為“基本粒子不基本、基本電荷非整數(shù)”的奇特想法,同時(shí)他也指出這只是一個(gè)笑話,這是對(duì)矯飾的科學(xué)語言的反抗。另外,也可能是出于他對(duì)鳥類的喜愛。

最初解釋強(qiáng)相互作用粒子的理論需要三種夸克,叫做夸克的三種味,它們分別是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇夸克(strange,s)。年發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子,要引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。年發(fā)現(xiàn)了Υ粒子,要引入第五種夸克底夸克(bottom,b)。年發(fā)現(xiàn)第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最后一種夸克。

夸克理論認(rèn)為,所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的。比如質(zhì)子(uud),中子(udd)。夸克理論還預(yù)言了存在一種由三個(gè)奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子于年在氫氣泡室中觀測(cè)到,叫做負(fù)ω粒子。

中國的部分物理學(xué)家稱夸克為層子,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為:即使層子也不是物質(zhì)的始,也只不過是物質(zhì)結(jié)構(gòu)無窮層次中的一個(gè)層次而已。

夸克按其特性分為三代,如下表所示:

符 中文名稱 英文名稱 電荷(e) 質(zhì)量(Ge/c^2)

u 上夸克 up 2/3

d 下夸克 down 1/3

c 粲夸克 charm 2/3

s 奇夸克 strange 1/3

t 頂夸克 top 2/3

b 底夸克 bottom 1/3

在量子色動(dòng)力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán)。這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性。量子色動(dòng)力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無色的。因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有種夸克,另有它們對(duì)應(yīng)的種反夸克。

夸克理論還認(rèn)為,介子是由同色的一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的束縛態(tài)。例如,日本物理學(xué)家湯川秀樹預(yù)言的[[π介子]]是由一個(gè)上夸克和一個(gè)反下夸克組成的,π介子則是由一個(gè)反上夸克和一個(gè)下夸克組成的,它們都是無色的。

除頂夸克外的五種夸克已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們的存在,華裔科學(xué)家丁肇中便因發(fā)現(xiàn)粲夸克而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。近十年來高能粒子物理學(xué)家的主攻方向之一是頂夸克 (t)。

至于年最新發(fā)現(xiàn)的第六種“頂夸克”,相信是最后一種,它的發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家得出有關(guān)夸克子的完整圖像,有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之內(nèi)宇宙如何演化,因?yàn)榇蟊ㄗ畛醍a(chǎn)生的高熱,會(huì)產(chǎn)生頂夸粒子。

研究顯示,有些恒星在演化末期可能會(huì)變成“夸克星”。當(dāng)星體抵受不住自身的萬有引力不斷收縮時(shí),密度大增會(huì)把夸克擠出來,最終一個(gè)太陽大小的星體可能會(huì)萎縮到只有七、八公里那么大,但仍會(huì)發(fā)光。

夸克理論認(rèn)為,夸克都是被囚禁在粒子內(nèi)部的,不存在單獨(dú)的夸克。一些人據(jù)此提出反對(duì)意見,認(rèn)為夸克不是真實(shí)存在的。然而夸克理論做出的幾乎所有預(yù)言都與實(shí)驗(yàn)測(cè)量符合的很好,因此大部分研究者相信夸克理論是正確的。

年,俄國物理學(xué)家戴阿科諾夫等人預(yù)測(cè),存在一種由五個(gè)夸克組成的粒子,質(zhì)量比氫原子大加速器上用伽馬射線轟擊一片塑料時(shí),發(fā)現(xiàn)了五夸克粒子存在的證據(jù)。隨后得到了美國托馬斯·杰裴遜國家加速器實(shí)驗(yàn)室和莫斯科理論和實(shí)驗(yàn)物理研究所的物理學(xué)家們的證實(shí)。這種五夸克粒子是由個(gè)夸克組成的粒子。研究人員認(rèn)為,這種粒子可能僅是“五夸克”粒子家族中第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的成員,還有可能存在由4個(gè)或6個(gè)夸克組成的粒子。

我修正一下:有人說什么發(fā)現(xiàn)某某夸克,完全是不懂科學(xué)亂杜撰?,F(xiàn)在人類只是大膽假設(shè)、科學(xué)證,夸克是為了解釋一些目前人類無法解釋的現(xiàn)象而提出的可能存在的假設(shè),但人類一直沒找到夸克存在的直接證據(jù)。

年月年代就有了。我國物理學(xué)家朱洪,諾貝爾獎(jiǎng)得主量子力學(xué)奠基人海德堡都認(rèn)為:全世界許許多多物理學(xué)家花了那么大的力量尋找夸克,如果夸克真的存在,早就應(yīng)該找到了。

這位科學(xué)家如此否認(rèn)夸克當(dāng)然也不對(duì),像那句“如果夸克真的存在早就應(yīng)該找到了”顯然是謬論,就等于說“如果癌癥真的存在早就應(yīng)該治好了”一樣。

總之科學(xué)來不得半點(diǎn)虛假與情緒化??淇瞬荒苤苯幼C明它存在,也不能證明(哪怕間接)它不存在,它目前只是種假設(shè)

所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的,比如質(zhì)子,中子。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子是由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。

6種夸克

性質(zhì)

它們具有分?jǐn)?shù)電荷,是電子電量的/或](strange,s)。年發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子,要引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。年發(fā)現(xiàn)了Υ粒子,要引入第五種夸克底夸克(bottom,b)。年發(fā)現(xiàn)第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最后一種夸克。夸克理論認(rèn)為,所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,比如質(zhì)子(uud),中子(udd);反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的??淇死碚撨€預(yù)言了存在一種由三個(gè)奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子于年在氫氣泡室中觀測(cè)到,叫做負(fù)ω粒子。頂、底、奇、魅夸克由于質(zhì)量太大(參見下表),很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰變成上夸克或下夸克。 夸克按其特性分為三代,如下表所示:

世代 自旋 特色 中英文名稱 符 帶電量 / e 質(zhì)量 /

Iz=/3 to

Iz=?/

S=? to

C= to

B′=?

T= ± 2

中國的部分物理學(xué)家稱夸克為層子,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為:即使層子也不是物質(zhì)的始,也只不過是物質(zhì)結(jié)構(gòu)無窮層次中的一個(gè)層次而已。

在量子色動(dòng)力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán)。這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性。量子色動(dòng)力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無色的。因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有種夸克,另有它們對(duì)應(yīng)的種反夸克。

夸克理論還認(rèn)為,介子是由同色的一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的束縛態(tài)。例如,日本物理學(xué)家湯川秀樹預(yù)言的[[π介子]]是由一個(gè)上夸克和一個(gè)反下夸克組成的,π介子則是由一個(gè)反上夸克和一個(gè)下夸克組成的,它們都是無色的。

除頂夸克外的五種夸克已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們的存在,華裔科學(xué)家丁肇中便因發(fā)現(xiàn)魅夸克(又叫J粒子)而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。近十年來高能粒子物理學(xué)家的主攻方向之一是頂夸克 (t)。

至于年最新發(fā)現(xiàn)的第六種“頂夸克”,相信是最后一種,它的發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家得出有關(guān)夸克子的完整圖像,有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之內(nèi)宇宙如何演化,因?yàn)榇蟊ㄗ畛醍a(chǎn)生的高熱,會(huì)產(chǎn)生頂夸粒子。

研究顯示,有些恒星在演化末期可能會(huì)變成“夸克星”。當(dāng)星體抵受不住自身的萬有引力不斷收縮時(shí),密度大增會(huì)把夸克擠出來,最終一個(gè)太陽大小的星體可能會(huì)萎縮到只有七、八公里那么大,但仍會(huì)發(fā)光。

夸克理論認(rèn)為,夸克都是被囚禁在粒子內(nèi)部的,不存在單獨(dú)的夸克。一些人據(jù)此提出反對(duì)意見,認(rèn)為夸克不是真實(shí)存在的。然而夸克理論做出的幾乎所有預(yù)言都與實(shí)驗(yàn)測(cè)量符合的很好,因此大部分研究者相信夸克理論是正確的。

年,俄國物理學(xué)家戴阿科諾夫等人預(yù)測(cè),存在一種由五個(gè)夸克組成的粒子,質(zhì)量比氫原子大加速器上用伽馬射線轟擊一片塑料時(shí),發(fā)現(xiàn)了五夸克粒子存在的證據(jù)。隨后得到了美國托馬斯·杰裴遜國家加速器實(shí)驗(yàn)室和莫斯科理論和實(shí)驗(yàn)物理研究所的物理學(xué)家們的證實(shí)。這種五夸克粒子是由個(gè)夸克組成的粒子。研究人員認(rèn)為,這種粒子可能僅是“五夸克”粒子家族中第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的成員,還有可能存在由4個(gè)或6個(gè)夸克組成的粒子。

陸陸續(xù)續(xù)地,共有九個(gè)實(shí)驗(yàn)群組宣稱發(fā)現(xiàn)了pentaquark的證據(jù)。但是在其它較高能的實(shí)驗(yàn)組及其數(shù)據(jù)中,包括使用輕子對(duì)撞器如德國 DESY 的 ZEUS 實(shí)驗(yàn),以及日本 KEK 的 Belle 與美國 SLAC 的 BaBar 兩大 B介子工廠實(shí)驗(yàn)、以及使用強(qiáng)子對(duì)撞器的美國 費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室中的 CDF 與 D? 實(shí)驗(yàn),都沒有觀測(cè)到應(yīng)該存在的證據(jù)。因此,所謂的五夸克粒子(pentaquark)存在與否,還是一個(gè)極具爭(zhēng)論性的話題。同時(shí),春天八也計(jì)劃將會(huì)再提升其效能,以比目前強(qiáng)倍的輻射光,獲取更大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)上的確認(rèn)。

現(xiàn)在人類只是大膽假設(shè)、科學(xué)證,夸克是為了解釋一些目前人類無法解釋的現(xiàn)象而提出的可能存在的假設(shè),但人類一直沒找到夸克存在的直接證據(jù)。

夸克的虛擬人物形象,關(guān)于夸克的描述正確的是什么  第1張

2、夸克是什么東西?

   人們一般都認(rèn)為:物質(zhì)是由分子構(gòu)成的,分子是由原子構(gòu)成的,原子是由電子、質(zhì)子、中子等基本粒子組成的,而基本粒子則是由比基本粒子更基本的亞粒子組成的。亞粒子也就是人們常說的“夸克”或 “層子”。

所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的,比如質(zhì)子,中子。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子是由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。

它們具有分?jǐn)?shù)電荷,是電子電量的/或1/2。 最初解釋強(qiáng)相互作用粒子的理論需要三種夸克,叫做夸克的三種味,它們分別是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇夸克

(strange,s)。年發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子,要引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。年發(fā)現(xiàn)了Υ粒子,要引入第五種夸克底夸克(bottom,b)。年發(fā)現(xiàn)第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最后一種夸克??淇死碚撜J(rèn)為,所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,比如質(zhì)子(uud),中子(udd);反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的??淇死碚撨€預(yù)言了存在一種由三個(gè)奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子于年在氫氣泡室中觀測(cè)到,叫做負(fù)ω粒子。頂、底、奇、魅夸克由于質(zhì)量太大(參見下表),很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰變成上夸克或下夸克。 夸克按其特性分為三代,如下表所示:

世代 自旋 特色 中英文名稱 符 帶電量 / e 質(zhì)量 /

Iz=/3 to

Iz=?/

S=? to

C= to

B′=?

T= ± 2

中國的部分物理學(xué)家稱夸克為層子,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為:即使層子也不是物質(zhì)的始,也只不過是物質(zhì)結(jié)構(gòu)無窮層次中的一個(gè)層次而已。

在量子色動(dòng)力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán)。這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性。量子色動(dòng)力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無色的。因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有種夸克,另有它們對(duì)應(yīng)的種反夸克。

夸克理論還認(rèn)為,介子是由同色的一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的束縛態(tài)。例如,日本物理學(xué)家湯川秀樹預(yù)言的[[π介子]]是由一個(gè)上夸克和一個(gè)反下夸克組成的,π介子則是由一個(gè)反上夸克和一個(gè)下夸克組成的,它們都是無色的。

夸克是目前所能探知范圍里最小的物質(zhì)構(gòu)成。比質(zhì)子中子都要??!

據(jù)科學(xué)教證實(shí) 這是現(xiàn)在最小的利

夸克的虛擬人物形象,關(guān)于夸克的描述正確的是什么  第2張

3、夸克是什么?

   所有的中子都是由三個(gè)夸克組成的,反中子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的,比如質(zhì)子,中子。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子是由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。

世界上發(fā)現(xiàn)的最小粒子? 是組成原子的粒子

它們具有分?jǐn)?shù)電荷,是電子電量的/或1/2。 最初解釋強(qiáng)相互作用粒子的理論需要三種夸克,叫做夸克的三種味,它們分別是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇夸克

(strange,s)。年發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子,要引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。年發(fā)現(xiàn)了Υ粒子,要引入第五種夸克底夸克(bottom,b)。年發(fā)現(xiàn)第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最后一種夸克。夸克理論認(rèn)為,所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,比如質(zhì)子(uud),中子(udd);反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的??淇死碚撨€預(yù)言了存在一種由三個(gè)奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子于年在氫氣泡室中觀測(cè)到,叫做負(fù)ω粒子。頂、底、奇、魅夸克由于質(zhì)量太大(參見下表),很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰變成上夸克或下夸克。 夸克按其特性分為三代,如下表所示:

世代 自旋 特色 中英文名稱 符 帶電量 / e 質(zhì)量 /

Iz=/3 to

Iz=?/

S=? to

C= to

B′=?

T= ± 2

中國的部分物理學(xué)家稱夸克為層子,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為:即使層子也不是物質(zhì)的始,也只不過是物質(zhì)結(jié)構(gòu)無窮層次中的一個(gè)層次而已。

在量子色動(dòng)力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán)。這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性。量子色動(dòng)力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無色的。因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有種夸克,另有它們對(duì)應(yīng)的種反夸克。

夸克理論還認(rèn)為,介子是由同色的一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的束縛態(tài)。例如,日本物理學(xué)家湯川秀樹預(yù)言的[[π介子]]是由一個(gè)上夸克和一個(gè)反下夸克組成的,π介子則是由一個(gè)反上夸克和一個(gè)下夸克組成的,它們都是無色的。

除頂夸克外的五種夸克已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們的存在,華裔科學(xué)家丁肇中便因發(fā)現(xiàn)魅夸克(又叫J粒子)而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。近十年來高能粒子物理學(xué)家的主攻方向之一是頂夸克 (t)。

至于年最新發(fā)現(xiàn)的第六種“頂夸克”,相信是最后一種,它的發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家得出有關(guān)夸克子的完整圖像,有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之內(nèi)宇宙如何演化,因?yàn)榇蟊ㄗ畛醍a(chǎn)生的高熱,會(huì)產(chǎn)生頂夸粒子。

研究顯示,有些恒星在演化末期可能會(huì)變成“夸克星”。當(dāng)星體抵受不住自身的萬有引力不斷收縮時(shí),密度大增會(huì)把夸克擠出來,最終一個(gè)太陽大小的星體可能會(huì)萎縮到只有七、八公里那么大,但仍會(huì)發(fā)光。

夸克理論認(rèn)為,夸克都是被囚禁在粒子內(nèi)部的,不存在單獨(dú)的夸克。一些人據(jù)此提出反對(duì)意見,認(rèn)為夸克不是真實(shí)存在的。然而夸克理論做出的幾乎所有預(yù)言都與實(shí)驗(yàn)測(cè)量符合的很好,因此大部分研究者相信夸克理論是正確的。

年,俄國物理學(xué)家戴阿科諾夫等人預(yù)測(cè),存在一種由五個(gè)夸克組成的粒子,質(zhì)量比氫原子大加速器上用伽馬射線轟擊一片塑料時(shí),發(fā)現(xiàn)了五夸克粒子存在的證據(jù)。隨后得到了美國托馬斯·杰裴遜國家加速器實(shí)驗(yàn)室和莫斯科理論和實(shí)驗(yàn)物理研究所的物理學(xué)家們的證實(shí)。這種五夸克粒子是由個(gè)夸克組成的粒子。研究人員認(rèn)為,這種粒子可能僅是“五夸克”粒子家族中第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的成員,還有可能存在由4個(gè)或6個(gè)夸克組成的粒子。

陸陸續(xù)續(xù)地,共有九個(gè)實(shí)驗(yàn)群組宣稱發(fā)現(xiàn)了pentaquark的證據(jù)。但是在其它較高能的實(shí)驗(yàn)組及其數(shù)據(jù)中,包括使用輕子對(duì)撞器如德國 DESY 的 ZEUS 實(shí)驗(yàn),以及日本 KEK 的 Belle 與美國 SLAC 的 BaBar 兩大 B介子工廠實(shí)驗(yàn)、以及使用強(qiáng)子對(duì)撞器的美國 費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室中的 CDF 與 D? 實(shí)驗(yàn),都沒有觀測(cè)到應(yīng)該存在的證據(jù)。因此,所謂的五夸克粒子(pentaquark)存在與否,還是一個(gè)極具爭(zhēng)論性的話題。同時(shí),春天八也計(jì)劃將會(huì)再提升其效能,以比目前強(qiáng)倍的輻射光,獲取更大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)上的確認(rèn)。

現(xiàn)在人類只是大膽假設(shè)、科學(xué)證,夸克是為了解釋一些目前人類無法解釋的現(xiàn)象而提出的可能存在的假設(shè),但人類一直沒找到夸克存在的直接證據(jù)。

年月年代就有了。我國物理學(xué)家朱洪,諾貝爾獎(jiǎng)得主量子力學(xué)奠基人海德堡都認(rèn)為:全世界許許多多物理學(xué)家花了那么大的力量尋找夸克,如果夸克真的存在,早就應(yīng)該找到了。

這位科學(xué)家如此否認(rèn)夸克當(dāng)然也不對(duì),像那句“如果夸克真的存在早就應(yīng)該找到了”顯然是謬論,就等于說“如果癌癥真的存在早就應(yīng)該治好了”一樣。

總之科學(xué)來不得半點(diǎn)虛假與情緒化。夸克不能直接證明它存在,也不能證明(哪怕間接)它不存在,它目前只是種假設(shè)

夸克是目前所發(fā)現(xiàn)(或者所能分割)的最小的粒,它組成質(zhì)子和中子.。

所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的,比如質(zhì)子,中子。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子是由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。

它們具有分?jǐn)?shù)電荷,是電子電量的/或1/2。 最初解釋強(qiáng)相互作用粒子的理論需要三種夸克,叫做夸克的三種味,它們分別是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇夸克

(strange,s)。年發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子,要引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。年發(fā)現(xiàn)了Υ粒子,要引入第五種夸克底夸克(bottom,b)。年發(fā)現(xiàn)第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最后一種夸克??淇死碚撜J(rèn)為,所有的重子都是由三個(gè)夸克組成的,比如質(zhì)子(uud),中子(udd);反重子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的??淇死碚撨€預(yù)言了存在一種由三個(gè)奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子于年在氫氣泡室中觀測(cè)到,叫做負(fù)ω粒子。頂、底、奇、魅夸克由于質(zhì)量太大(參見下表),很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰變成上夸克或下夸克。 夸克按其特性分為三代,如下表所示:

世代 自旋 特色 中英文名稱 符 帶電量 / e 質(zhì)量 /

Iz=/3 to

Iz=?/

S=? to

C= to

B′=?

T= ± 2

中國的部分物理學(xué)家稱夸克為層子,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為:即使層子也不是物質(zhì)的始,也只不過是物質(zhì)結(jié)構(gòu)無窮層次中的一個(gè)層次而已。

在量子色動(dòng)力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán)。這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性。量子色動(dòng)力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無色的。因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有種夸克,另有它們對(duì)應(yīng)的種反夸克。

夸克理論還認(rèn)為,介子是由同色的一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的束縛態(tài)。例如,日本物理學(xué)家湯川秀樹預(yù)言的[[π介子]]是由一個(gè)上夸克和一個(gè)反下夸克組成的,π介子則是由一個(gè)反上夸克和一個(gè)下夸克組成的,它們都是無色的。

夸克的虛擬人物形象,關(guān)于夸克的描述正確的是什么  第3張

4、夸克模型的研究簡(jiǎn)史

   年,狄拉克將相對(duì)論引入量子力學(xué),他建立的狄拉克方程預(yù)言:存在與電子具有嚴(yán)格相同的質(zhì)量,但是電荷符相反的正電子。

對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是科學(xué)的重要任務(wù),自從有人類出現(xiàn),這種探索從來沒有停止過。在世紀(jì),人們逐漸弄清楚物質(zhì)是由分子原子構(gòu)成的。年查德威克發(fā)現(xiàn)了中子,人們認(rèn)識(shí)到原子核應(yīng)由質(zhì)子和中子構(gòu)成。人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究就如剝筍一樣層層盤剝下去,每一個(gè)層次的發(fā)現(xiàn),都是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的深化。

質(zhì)子和中子不是點(diǎn)粒子,它們都具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在。個(gè)單位核磁子,與點(diǎn)粒子理論相悖。這些都清楚地說明質(zhì)子、中子并不是我們想象的那樣簡(jiǎn)單,它們可能是具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。

年,安德森在宇宙線實(shí)驗(yàn)中觀察到:高能光子穿過重原子核附近時(shí)可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)量與電子相同但帶有單位正電荷的粒子,從而發(fā)現(xiàn)了正電子。狄拉克對(duì)正電子的預(yù)言得到了實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。

反粒子的存在是電子所特有的性質(zhì),如果所有的粒子都有相應(yīng)的反粒子,首先檢驗(yàn)的應(yīng)該是是否存在質(zhì)子的反粒子、中子的反粒子。/2,帶一個(gè)單位負(fù)電荷的粒子,接著又發(fā)現(xiàn)了反中子。

]。既然核子并不是點(diǎn)粒子,那么其內(nèi)部的物質(zhì)是怎樣分布的呢?也許有三種情形:或者核子內(nèi)有一個(gè)硬核,核子象一枚桃子;或有許多顆粒,象石榴一樣有許多子;或沒有顆粒,疏松如棉絮狀。具體屬哪一種情形,要靠深度非彈性散射實(shí)驗(yàn)來作進(jìn)一步?jīng)Q定。

年,蓋爾曼在奇異數(shù)守恒定律的基礎(chǔ)上將對(duì)稱性運(yùn)用于基該粒子的分類,即SU(個(gè)。八重法很好地說明了強(qiáng)子的自旋、宇稱、電荷、奇異數(shù)以及質(zhì)量等性質(zhì)的規(guī)律性,可以把已知的全部基該粒子歸類,并且還給未發(fā)現(xiàn)的粒子預(yù)留了位置,未發(fā)現(xiàn)粒子的特性可以從對(duì)稱的粒子特性推出。

年,美國科學(xué)家格林伯格(Oscar Wallace Greenberg)引入了夸克的一種自由度——“顏色”(color)的概念。這里的“顏色”并不是視覺感受到的顏色,而是一種新引入的量子數(shù)的代名詞,與電子帶電荷相類似,夸克帶顏色荷。這樣,每味夸克就有三種顏色分別是紅、綠和藍(lán)。

年,蓋爾曼和茲韋格(Gee Zweig,)在強(qiáng)子分類八重法的基礎(chǔ)上分別提出了更復(fù)雜的夸克模型(相當(dāng)于基該粒子的“周期表”),他認(rèn)為中子、質(zhì)子這一類強(qiáng)子是由更基該的單——夸克(quark)組成的(一些中國物理學(xué)家稱其為“層子”)??淇伺c所有已知的亞原子粒子不同,它們帶有分?jǐn)?shù)電荷,例如:/3??淇硕际莾蓛沙蓪?duì)、或三三成群,不可能單獨(dú)被觀測(cè)到。它們之間的結(jié)合是靠交換膠子,這就是著名的夸克模型?!翱淇恕币辉~是蓋爾曼從喬伊斯的小說《芬尼根徹夜祭》(Finnegan's Wake)中的詩句改編而來的。

年,在氫氣泡室實(shí)驗(yàn)中果然觀測(cè)到了蓋爾曼預(yù)言的新粒子,稱為沃米格負(fù)(Ω),± Me,與理論的預(yù)言完全一致。

雖然夸克模型取得了巨大成功,但科學(xué)家們對(duì)物質(zhì)觀結(jié)構(gòu)的研究并沒有停止。

年,美國華裔科學(xué)家丁肇中(Samuel Chao Chung Ting,)與美國科學(xué)家瑞奇特(Burton Richter,)分別在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一種新粒子,稱為J/y粒子。(1Ge= Me),比三個(gè)質(zhì)子還重,但壽命卻出奇的長(zhǎng)。要想解釋它,只能假定存在一種新的夸克——粲夸克(charm)(第四種夸克),用字母c來表示,。介子J/y由粲夸克與反粲夸克構(gòu)成 (c`c)。

年,美國物理學(xué)家萊德曼(Leon M。 Lederman,)又發(fā)現(xiàn)了一種長(zhǎng)壽命的新介子?,,只能引入第五種夸克——取名為“美”(Beauty)或“底”(Bottom),用字母b代表。介子?由底夸克和反底夸克構(gòu)成 (d`d)。

年,美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的CDF組在質(zhì)子反質(zhì)子對(duì)撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)最重的夸克,質(zhì)量為 Ge,取名為頂夸克(top),用字母t代表??茖W(xué)家們相信這是最后一種夸克了,已經(jīng)可以得出夸克的完整圖像。

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